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乙醇用途廣泛且需求量大,尋求制備乙醇的新方法是研究的熱點。
Ⅰ、醋酸甲酯催化加氫制備乙醇涉及的主要反應如下:
(a)CH3COOCH3(g)+2H2(g)?C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH=-23.6kJ?mol-1
(b)2CH3COOCH3(g)+2H2(g)?CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)ΔH=-22.6kJ?mol-1
(c)CH3COOCH3(g)+H2(g)?CH3CHO(g)+CH3OH(g)ΔH=+44.2kJ?mol-1
(1)上述三個反應中隨著溫度升高
c
c
反應的平衡常數(shù)會逐漸增大(填a、b或c)。
(2)增大壓強上述三個反應平衡不發(fā)生移動的是
c
c
(填a、b或c)。
(3)將n起始(H2):n起始(CH3COOCH3)=10:1的混合氣體置于密閉容器中,在2.0MPa和不同溫度下反應達到平衡時,CH3COOCH3的轉(zhuǎn)化率和C2H5OH的選擇性:
n
C
2
H
5
OH
n
起始
C
H
3
COOC
H
3
×100%如圖16-1所示。
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①若n起始(CH3COOCH3)=1mol,則500K下反應達到平衡時生成C2H5OH的物質(zhì)的量為
0.81
0.81
mol。
②673~723KCH3COOCH3平衡轉(zhuǎn)化率幾乎不變,其原因是
溫度的升高使反應a、反應b中CH3COOCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降,使反應c中CH3COOCH3的平衡轉(zhuǎn)化率上升,且上升幅度與下降幅度相當
溫度的升高使反應a、反應b中CH3COOCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降,使反應c中CH3COOCH3的平衡轉(zhuǎn)化率上升,且上升幅度與下降幅度相當

(4)T℃時,增大壓強,對乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率和乙醇選擇性的影響是
D
D
。
A.兩者都增大
B.乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率降低,乙醇選擇性增大
C.兩者都降低
D.乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率增大,乙醇選擇性降低
Ⅱ、以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,CO2在陰極(銅板)轉(zhuǎn)化為C2H5OH的機理如圖16-2所示。(氫原子吸附在電極表面可用*H表示,其他物種以此類推;部分物種未畫出)。
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①CO2在陰極上生成C2H5OH的電極反應式為
2CO2+12e-+9H2O=C2H5OH+12OH-
2CO2+12e-+9H2O=C2H5OH+12OH-
。
②CO2轉(zhuǎn)化為*CO的過程可描述為溶液中的H2O在陰極表面得到電子生成*H:*H+
CO2
CO2
→*COOH*,COOH+
*H
*H
→*CO+H2O。

【答案】c;c;0.81;溫度的升高使反應a、反應b中CH3COOCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降,使反應c中CH3COOCH3的平衡轉(zhuǎn)化率上升,且上升幅度與下降幅度相當;D;2CO2+12e-+9H2O=C2H5OH+12OH-;CO2;*H
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:91引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.甲醇CH3OH是一種重要的化工原料,在生產(chǎn)中有著廣泛的應用。
    (1)已知
    甲醉脫水反應Ⅰ2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應Ⅱ2CH3OH(g)═C2H4(g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構(gòu)化反應ⅢC2H5OH(g)═CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ?mol-1
    ①屬于吸熱反應的是
     
    (填羅馬數(shù)字)。
    ②反應Ⅰ中,反應物具有的總能量
     
    (填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的總能量。
    ③反應Ⅱ的△S
     
    0(填“>”或“=”或者“<”),該反應
     
    在任意溫度下自發(fā)(填“能或“不能”)。
    ④則乙烯氣相直接水合反應
    C2H4(g)+H2O(g)═C2H5OH(g)的△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)合成CH3OH的一種反應為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)。一定條件下,將1molCO和2molH2在1L容器中發(fā)生上述反應。經(jīng)過2 min反應生成了amolCH3OH(反應前后體積不變)
    ①此時CO的濃度為
     
    mol/L。
    ②2min內(nèi)用H2表示該反應的速率為v(H2)=
     
    mol(L?min)。
    ③升高溫度,反應的平衡常數(shù)K減小,則該反應為
     
    (填“吸熱反應”或“放熱反應”)。
    一定能說明該反應達到平衡的標志是
     

    A.CO、C2H5OH的濃度相等
    B.2v(CO)=v(H2
    C.混合氣體的密度保持不變
    D.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:7引用:1難度:0.5
  • 2.(1)已知:
    甲醇脫水反應   2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ?mol-1
    甲醇制烯烴反應  2CH3OH(g)═C2H4 (g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ?mol-1
    乙醇異構(gòu)化反應  C2H5OH (g)═CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ?mol-1
    則乙烯氣相直接水合反應的熱化學方程式為:
     
    。
    (2)如圖為乙烯氣相直接水合法制備乙醇中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系(其中n(H2O):n(C2H4)=1:1)。
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    若p2=8.0MPa,列式計算A點的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計算;分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù);結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位);
    (3)以乙烯為燃料,氧氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,可制成燃料電池(電極材料為惰性電極)。
    ①若KOH溶液足量,則負極的電極反應式
     
    。
    ②若電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量為0.75mol,當有0.25mol乙烯參與反應時(假設(shè)電解質(zhì)溶液體積變化忽略不計),則反應后電解質(zhì)溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:21引用:1難度:0.6
  • 3.(1)煤氣化制合成氣(CO 和 H2
    已知:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H1=131.3 kJ?mol-1
    C(s)+2H2 O(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=90 kJ?mol-1
    則一氧化碳與水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式是
     

    (1)由合成氣制甲醇
    合成氣 CO 和H2 在一定條件下能發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0。
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    ①在容積均為 V L 的甲、乙、丙、丁四個密閉容器中分別充入 a mol CO 和 2a mol H2,四個容器的反應溫度分別為 T1、T2、T3、T4 且恒定不變。在其他條件相同的情況下,實驗測得反應進行到 t min 時H2 的體積分數(shù)如圖1所示,則T3 溫度下的化學平衡常數(shù)為
     
    (用 a、V 表示)
    ②如圖2反映的是在T3 溫度下,反應進行 t min 后甲醇的體積分數(shù)與反應物初始投料比
    c
    CO
    c
    H
    2
      的關(guān)系,請畫出T4 溫度下的變化趨勢曲線。
    ③在實際工業(yè)生產(chǎn)中,為測定恒溫恒壓條件下反應是否達到平衡狀態(tài),可作
    為判斷依據(jù)的是
     

    A.管道內(nèi)氣體密度保持不變B.CO 的體積分數(shù)保持不變
    C.氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變D.c(H2)=2c(CH3OH)
    (3)由甲醇制烯烴
    主反應:2CH3OH?C2H4+2H2Oi;3CH3OH?C3H6+3H2Oii
    副反應:2CH3OH?CH3OCH3+H2Oiii
    某實驗室控制反應溫度為 400℃,在相同的反應體系中分別填裝等量的兩種催化劑(Cat.1 和 Cat.2),以恒定的流速通入 CH3OH,在相同的壓強下進行甲醇制烯烴的對比研究,得到如圖3實驗數(shù)據(jù)(選擇性:轉(zhuǎn)化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)
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    由圖象可知,使用 Cat.2 反應 2 h 后甲醇的轉(zhuǎn)化率與乙烯和丙烯的選擇性均明顯下降,可能的原因是(結(jié)合碰撞理論解釋)
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:43引用:2難度:0.3
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