乙烯气相水合反应的热化学方程式为C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH=-45.5kJ·m...
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乙烯气相水合反应的热化学方程式为C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH=-45.5 kJ·mol-1,下图是乙烯气相水合法制乙醇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)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(pppp4)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:**/硅藻土为催化剂,反应温度290 ℃、压强6.9 MPa,n(H2O)∶n(C2H4)=0.6∶1。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施是有____________、______________。
【回答】
* (1)设起始时C2H4和H2O(g)的物质的量均为n mol,则==≈0.07
(2)p1<p2<p3<p4 反应分子数减少,相同温度下,压强升高乙烯转化率提高
(3)将产物乙醇液化移去 增加n(H2O)∶n(C2H4)比
解析 (1)设起始时C2H4和H2O(g)的物质的量均为n mol,根据A点C2H4的转化率为20%,则平衡时C2H4、H2O(g)和C2H5OH的物质的量分别为80%n mol、80%n mol和20%n mol,则Kp==
=≈0.07。
(2)增大压强,平衡将正向移动,能提高C2H4的转化率,故利用图像可知压强:p1<p2<p3<p4。
(3)为了使平衡正向移动,还可以将乙醇液化及时分离,或采取增大n(H2O)∶n(C2H4)之比等措施。
知识点:化学平衡单元测试
题型:实验,探究题
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