利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应,涉及反应如图:

已知:①反应Ⅰ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响;②因反应Ⅰ在高压H2氛围下进行,故H2压强近似等于总压。回答下列问题:
(1)以5.0×10-3molBL或BD为初始原料,在493K、3.0×103kPa的高压H2氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热XkJ;以BD为原料,体系从环境吸热YkJ。忽略副反应热效应,反应Ⅰ焓变ΔH(493K,3.0×103kPa)=-200(X+Y)-200(X+Y)kJ•mol-1。
(2)初始条件同上。xi表示某物种i的物质的量与除H2外其它各物种总物质的量之比,xBL和xBD随时间t变化关系如图甲所示。实验测得X<Y,则图中表示xBL变化的曲线是 a或ca或c;反应Ⅰ平衡常数Kp=8.3×10-88.3×10-8kPa-2(保留两位有效数字)。以BL为原料时,t1时刻xH2O=0.080.08,BD产率=39%39%(保留两位有效数字)。

(3)(xBD/xBL)max为达平衡时xBD与xBL的比值。(493K,2.5×103kPa)、(493K,3.5×103kPa)、(513K,2.5×103kPa)三种条件下,以5.0×10-3molBL为初始原料,在相同体积的刚性容器中发生反应,xBD/xBL(xBD/xBL)max随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压H2氛围下进行,可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中,(xBD/xBL)max最大的是 cc(填代号);与曲线b相比,曲线c达到xBD/xBL(xBD/xBL)max=1.0所需时间更长,原因是 由于b和c代表的温度相同,而压强对反应速率的影响可忽略,压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动,(xBD/xBL)max增大,故xBD/xBL(xBD/xBL)max=1.0所需时间更长由于b和c代表的温度相同,而压强对反应速率的影响可忽略,压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动,(xBD/xBL)max增大,故xBD/xBL(xBD/xBL)max=1.0所需时间更长。
x
H
2
O
x
BD
/
x
BL
(
x
BD
/
x
BL
)
max
x
BD
/
x
BL
(
x
BD
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BL
)
max
x
BD
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BL
(
x
BD
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)
max
x
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x
BD
/
x
BL
)
max
【答案】-200(X+Y);a或c;8.3×10-8;0.08;39%;c;由于b和c代表的温度相同,而压强对反应速率的影响可忽略,压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动,(xBD/xBL)max增大,故=1.0所需时间更长
x
BD
/
x
BL
(
x
BD
/
x
BL
)
max
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:378引用:1难度:0.5
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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