乙烯氣相水合反應的熱化學方程式為C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH=-45.5kJ·m...
問題詳情:
乙烯氣相水合反應的熱化學方程式為C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH=-45.5 kJ·mol-1,下圖是乙烯氣相水合法制乙醇中乙烯的平衡轉化率與溫度、壓強的關係[其中n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1]。
(1)列式計算乙烯水合制乙醇反應在圖中A點的平衡常數Kp=_________________
(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數)。
(2)圖中壓強(pppp4)的大小順序為________________,理由是________________。
(3)氣相直接水合法常採用的工藝條件:**/矽藻土為催化劑,反應溫度290 ℃、壓強6.9 MPa,n(H2O)∶n(C2H4)=0.6∶1。乙烯的轉化率為5%,若要進一步提高乙烯轉化率,除了可以適當改變反應溫度和壓強外,還可以採取的措施是有____________、______________。
【回答】
* (1)設起始時C2H4和H2O(g)的物質的量均為n mol,則==≈0.07
(2)p1<p2<p3<p4 反應分子數減少,相同溫度下,壓強升高乙烯轉化率提高
(3)將產物乙醇液化移去 增加n(H2O)∶n(C2H4)比
解析 (1)設起始時C2H4和H2O(g)的物質的量均為n mol,根據A點C2H4的轉化率為20%,則平衡時C2H4、H2O(g)和C2H5OH的物質的量分別為80%n mol、80%n mol和20%n mol,則Kp==
=≈0.07。
(2)增大壓強,平衡將正向移動,能提高C2H4的轉化率,故利用影象可知壓強:p1<p2<p3<p4。
(3)為了使平衡正向移動,還可以將乙醇液化及時分離,或採取增大n(H2O)∶n(C2H4)之比等措施。
知識點:化學平衡單元測試
題型:實驗,探究題
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