【題目】如圖所示為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系[其中n(H2O)n(C2H4)11]

①列式計算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中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?jǐn)?shù));

②圖中壓強(qiáng)(p1p2p3、p4)的大小順序為___,理由是___。

③氣相直接水合法常采用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度290℃,壓強(qiáng)6.9MPa,n(H2O)n(C2H4)0.61,乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%,若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可采取的措施有___、___

【答案】0.072 P1<P2<P3<P4 反應(yīng)分子數(shù)減少,相同溫度下,壓強(qiáng)升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高 將產(chǎn)物乙醇液化轉(zhuǎn)移去 增加n(H2O):n(C2H4)的比

【解析】

依據(jù)題意建立三段式,結(jié)合Kp公式計算可得;

②該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動;

若要進(jìn)一步提高乙烯的轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有改變物質(zhì)的濃度。

乙烯與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H4g+H2OgC2H5OHg),設(shè)C2H4、H2O的起始物質(zhì)的量分別為1mol,由圖可知A點乙烯轉(zhuǎn)化率為20%,由此建立如下三段式:

C2H4g+H2OgC2H5OHg

開始(mol 1 1 0

轉(zhuǎn)化(mol 0.2 0.2 0.2

平衡(mol 0.8 0.8 0.2

由三段式所得數(shù)據(jù)可知,平衡時C2H4、H2O、C2H5OH的平衡分壓分別為×7.8MPa、×7.8MPa、×7.8Mpa,則平衡常數(shù)Kp0.072,故答案為:0.072

②由圖可知,在相同的溫度下由于乙烯是平衡轉(zhuǎn)化率是P1<P2<P3<P4,該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,乙烯的轉(zhuǎn)化率提高,則壓強(qiáng)關(guān)系是P1<P2<P3<P4,故答案為:P1<P2<P3<P4;

若要進(jìn)一步提高乙烯的轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有改變物質(zhì)的濃度,如從平衡體系中將產(chǎn)物乙醇分離出去,或增大水蒸氣的濃度,改變二者的物質(zhì)的量的比等,故答案為:將產(chǎn)物乙醇液化轉(zhuǎn)移去,增加n(H2O):n(C2H4)的比。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】氟代硼酸鉀(KBe2BO3F2)是激光器的核心材料,我國化學(xué)家在此領(lǐng)域的研究走在了世界的最前列;卮鹣铝袉栴}:

1)氟代硼酸鉀中各元素原子的第一電離能大小順序是FO____________;鶓B(tài)K+電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為________形。

2NaBH4是有機(jī)合成中常用的還原劑,其中的陰離子空間構(gòu)型是_______,中心原子的雜化形式為_______。NaBH4中存在_____(填標(biāo)號)。

a. 離子鍵 b.氫鍵 c.σ d.π鍵

3BeCl2中的化學(xué)鍵具有明顯的共價性,蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的BeCl2的結(jié)構(gòu)式為________,其中Be的配位數(shù)為_______

4)第三周期元素氟化物的熔點如下表:

化合物

NaF

MgF2

AlF3

SiF4

PF5

SF6

熔點/

993

1261

1291

-90

-83

-50.5

解釋表中氟化物熔點變化的原因:_____________________。

5CaF2的一種晶胞如圖所示。Ca2+占據(jù)F形成的空隙,其空隙率是________。若r(F)xpm,r(Ca2+)ypm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則CaF2的密度ρ_________ g·cm-3(列出計算表達(dá)式)。

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【題目】下列說法正確的是(NA 為阿伏加德羅常數(shù))

A.124 g P4 含有 P—P 鍵的個數(shù)為4NA

B.1molCH4 中含有 C—H 鍵的個數(shù)為4NA

C.12g金剛石中含有 C—C 鍵的個數(shù)為4NA

D.1molCO2 晶胞中含NA CO2

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【題目】將石墨置于熔融的鉀或氣態(tài)的鉀中,石墨吸收鉀而形成名稱為鉀石墨的物質(zhì),其組成可以是C8KC12K、C24K、C36KC48K、C60K 等。下列分析正確的是

A.題干中所列舉的 6 種鉀石墨屬于有機(jī)高分子化合物

B.鉀石墨中碳原子的雜化方式是 sp3 雜化

C.若某鉀石墨的原子分布如圖所示,則它所表示的是 C12K

D.最近兩個 K 原子之間的距離為石墨中 C—C 鍵鍵長的2

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【題目】在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下(已知N2(g)3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol1)

下列說法正確的是(

A.2c1>c3B.ab92.4C.2p1<p3D.α1α3>1

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【題目】當(dāng)前,汽車尾氣已成為許多城市空氣的主要污染源。研究表明,含TiO2的混凝土或瀝青可以部分消除汽車尾氣中的氮氧化物,其原理如下:

下列關(guān)于該消除過程的敘述不正確的是

A. 部分光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

B. 消除總變化為NOx+O2+H2O→HNO3

C. 消除反應(yīng)能全天候發(fā)生

D. 使用納米TiO2的消除效率更高

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【題目】紙電池是一種有廣泛應(yīng)用的軟電池,右圖這種堿性紙電池采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體,紙的兩面分別附著鋅和二氧化錳。下列有關(guān)該紙電池說法不合理的是

A.Zn為負(fù)極,進(jìn)行氧化反應(yīng)

B.電池工作時,電子由MnO2流向Zn

C.正極反應(yīng):MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-

D.電池總反應(yīng):Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)

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【題目】鋰—銅空氣燃料電池是低成本高效電池。該電池通過一種復(fù)雜的銅“腐蝕”現(xiàn)象產(chǎn)生電能,其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O===2Cu+2Li++2OH。下列說法不正確的是

A. 放電時,Li+透過固體電解質(zhì)向Cu極移動

B. 通空氣時,銅被腐蝕,產(chǎn)生Cu2O

C. 放電時,正極的電極反應(yīng)式為:Cu2O+2H+ +2 e- ===2Cu+H2O

D. 整個反應(yīng)過程中,氧化劑為O2

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【題目】設(shè) NA 為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是

A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 L 己烷完全燃燒后,所生成的氣態(tài)產(chǎn)物的分子數(shù)為NA

B.10 g 46%的乙醇溶液中氫原子的個數(shù)為 0.6 NA

C.28 g 乙烯與丙烯的混合氣體,共用的電子對數(shù)為 6 NA

D.100 mL 0.1 mol/L CH3COOH 溶液跟足量乙醇、濃硫酸共熱,發(fā)生酯化反應(yīng),生成乙酸乙酯分子 數(shù)為 0.01 NA

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