乙醇是一种重要的化工原料和燃料,常见合成乙醇的途径如下:
(1)乙烯气相直接水合法:C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g) ΔH1=akJ·mol-1
已知:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1323.0kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-1278.5kJ·mol-1,则a=__。
(2)工业上常采用CO2和H2为原料合成乙醇,某实验小组将CO2(g)和H2(g)按1:3的比例置于一恒容密闭容器中发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH=bkJ·mol-1。在相同的时间内,容器中CO2的浓度随温度T的变化如图1所示,上述反应的pK(pK=-lgK,K表示反应平衡常数)随温度T的变化如图2所示。
①由图1可知,b=__(填“”“”或“<”)0。
②在T1~T2及T4~T5两个温度区间内,容器中CO2(g)的浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是___。
③图1中点1、2、3对应的逆反应速率v1、v2、v3中最大的是___(填“v1”“v2”或“v3”);要进一步提高H2(g)的转化率,可采取的措施有___(任答一条)。
④图2中当温度为T1时,pK的值对应A点,则B、C、D、E四点中表示错误的是__。
⑤乙烯气相直接水合法过程中会发生乙醇的异构化反应:C2H5OH(g)CH3OCH3(g) ΔH=+50.7kJ·mol-1,该反应的速率方程可表示为v正=k正c(C2H5OH)和v逆=k逆c(CH3OCH3),k正和k逆只与温度有关。该反应的活化能Ea(正)__(填“”“”或“<”) Ea(逆),已知:T℃时,k正=0.006s-1,k逆=0.002s-1,该温度下向某恒容密闭容器中充入1.5mol乙醇和4mol甲醚,此时反应__(填“正向”或“逆向”)进行。
高三化学综合题中等难度题
乙醇是一种重要的化工原料和燃料,常见合成乙醇的途径如下:
(1)乙烯气相直接水合法:C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g) ΔH1=akJ·mol-1
已知:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1323.0kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-1278.5kJ·mol-1,则a=__。
(2)工业上常采用CO2和H2为原料合成乙醇,某实验小组将CO2(g)和H2(g)按1:3的比例置于一恒容密闭容器中发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH=bkJ·mol-1。在相同的时间内,容器中CO2的浓度随温度T的变化如图1所示,上述反应的pK(pK=-lgK,K表示反应平衡常数)随温度T的变化如图2所示。
①由图1可知,b=__(填“”“”或“<”)0。
②在T1~T2及T4~T5两个温度区间内,容器中CO2(g)的浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是___。
③图1中点1、2、3对应的逆反应速率v1、v2、v3中最大的是___(填“v1”“v2”或“v3”);要进一步提高H2(g)的转化率,可采取的措施有___(任答一条)。
④图2中当温度为T1时,pK的值对应A点,则B、C、D、E四点中表示错误的是__。
⑤乙烯气相直接水合法过程中会发生乙醇的异构化反应:C2H5OH(g)CH3OCH3(g) ΔH=+50.7kJ·mol-1,该反应的速率方程可表示为v正=k正c(C2H5OH)和v逆=k逆c(CH3OCH3),k正和k逆只与温度有关。该反应的活化能Ea(正)__(填“”“”或“<”) Ea(逆),已知:T℃时,k正=0.006s-1,k逆=0.002s-1,该温度下向某恒容密闭容器中充入1.5mol乙醇和4mol甲醚,此时反应__(填“正向”或“逆向”)进行。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
乙醇是一种重要的化工原料和燃料,常见合成乙醇的途径如下:
(1)乙烯气相直接水合法:C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g) ΔH1=akJ·mol-1
已知:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1323.0kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-1278.5kJ·mol-1,则a=__。
(2)工业上常采用CO2和H2为原料合成乙醇,某实验小组将CO2(g)和H2(g)按1:3的比例置于一恒容密闭容器中发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH=bkJ·mol-1。在相同的时间内,容器中CO2的浓度随温度T的变化如图1所示,上述反应的pK(pK=-lgK,K表示反应平衡常数)随温度T的变化如图2所示。
①由图1可知,b=__(填“”“”或“<”)0。
②在T1~T2及T4~T5两个温度区间内,容器中CO2(g)的浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是___。
③图1中点1、2、3对应的逆反应速率v1、v2、v3中最大的是___(填“v1”“v2”或“v3”);要进一步提高H2(g)的转化率,可采取的措施有___(任答一条)。
④图2中当温度为T1时,pK的值对应A点,则B、C、D、E四点中表示错误的是__。
⑤乙烯气相直接水合法过程中会发生乙醇的异构化反应:C2H5OH(g)CH3OCH3(g) ΔH=+50.7kJ·mol-1,该反应的速率方程可表示为v正=k正c(C2H5OH)和v逆=k逆c(CH3OCH3),k正和k逆只与温度有关。该反应的活化能Ea(正)__(填“”“”或“<”) Ea(逆),已知:T℃时,k正=0.006s-1,k逆=0.002s-1,该温度下向某恒容密闭容器中充入1.5mol乙醇和4mol甲醚,此时反应__(填“正向”或“逆向”)进行。
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乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是:___。
(2)如图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)
①图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为:___,理由是:___。
②气相直接水合法党采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290℃,压强6.9MPa,n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有:___、___。
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如图所示为气相直接水合法C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1]。
计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp为 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
A.0.082 B.0.072 C.0.072MPa-1 D.0.082 MPa-1
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示为气相直接水合法C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1]。
计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp为 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
A.0.082 B.0.072 C.0.072MPa-1 D.0.082 MPa-1
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯水合法生产,反应的化学方程式如下:C2H4(g) + H2O(g) C2H5OH(g) ,下图为乙烯的平衡转化率与温度(T)、压强(P)的关系[起始n(C2H4) : n(H2O) =1:1]。
下列有关叙述正确的是
A. Y对应的乙醇的物质的量分数为
B. X、Y、Z对应的反应速率:υ(X) >υ(Y) >υ(Z)
C. X、Y、Z对应的平衡常数数值:KX < KY <KZ
D. 增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率
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乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式_______。
(2)已知:
甲醇脱水反应:2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ·mol-1
甲醇制烯烃反应:2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g) △H2=-29.1kJ·mol-1
乙醇异构化反应:CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g) △H3=+50.7kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应 C2H4 (g)+H2O(g)⇌C2H5OH(g)的△H=_______kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是______
(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系:(其中nH2O:nC2H4=1:1)
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中 A 点的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
②图中压强 P1、P2、P3、P4 的大小顺序为_______,理由是_______。
③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度 290 ℃,压强 6.9MPa, n H2 O ︰ nC2 H4 =0.6︰1。乙烯的转化率为 5℅,若要进一步提高乙烯的转化率, 除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有_______、_______。
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(14分)
Ⅰ.乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式:_________________________________。
(2)已知:
甲醇脱水反应 2CH3OHg) === CH3OCH3g) + H2Og) △H1 == -23.9 kJ·mol—1
甲醇制烯烃反应 2CH3OHg) === C2H4g) + 2H2Og) △H2 == -29.1 kJ·mol—1
乙醇异构化反应 C2H5OHg) === CH3OCH3g) △H3 == + 50.7 kJ·mol—1
则乙烯气相直接水合反应C2H4g) + H2Og)=== C2H5OHg)的△H == __________________________。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是__________________________________。
Ⅱ. 甲醇虽然毒性很强,但它是一种清洁燃料,也是一种重要的合成原料。工业甲醇的质量分数可以用下列方法测定:
①在稀硫酸中甲醇被Cr2O72-氧化成CO2和H2O,其反应为:
CH3OH + Cr2O72— + 8H+ ==== CO2↑+ 2Cr3+ + 6H2O;
②过量的Cr2O72—可用Fe2+与之完全反应,反应如下所示:
____Cr2O72— + ____Fe2+ +____H+ ――― ____Cr3+ +____Fe3+ +____H2O
现有0.12 g工业甲醇,在稀硫酸中与25.0 mL 0.2 mol/L K2Cr2O7溶液反应,多余的K2Cr2O7恰好与9.6 mL 1.0 mol/L FeSO4溶液完全反应。
(3)请配平第②步中离子方程式配平系数依次填写在短线上)。
(4)工业甲醇的质量分数为__________。
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乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,容器体积为1 L)。
下列分析不正确的是
A. 乙烯气相直接水合反应的∆H<0
B. 图中压强的大小关系为:p1>p2>p3
C. 图中a点对应的平衡常数K =
D. 达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b
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乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,容器体积为1 L)。下列分析不正确的是( )
A.乙烯气相直接水合反应的∆H<0
B.图中压强的大小关系为:p1>p2>p3
C.图中a点对应的平衡常数K =
D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b
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