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1,6-己二醇是一種重要的化工原料,與乙二醇相比,用1,6-已二醇為原料制備的聚酯具有更為優(yōu)異的柔韌性和抗腐蝕性。工業(yè)上利用已二酸二甲酯加氫制備1,6-己二醇,該反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
(g)+4H2(g)→(g)+2CH3OH(g)ΔH
(1)已知:
化學(xué)鍵 C=O C-O C-H C-C O-H H-H
鍵能/kJ?mol-1 745 358 413 347 467 436
計算上述反應(yīng)的ΔH=
-286 kJ?mol-1
-286 kJ?mol-1
;此反應(yīng)自發(fā)進行的條件是
低溫自發(fā)
低溫自發(fā)
(填“高溫易自發(fā)”“低溫易自發(fā)”或“任何溫度都能自發(fā)”)。
(2)將組成(物質(zhì)的量分數(shù))為4n%H2(g)、n%(g)的氣體通入剛性密閉反應(yīng)器中,在溫度一定、壓強為pMPa條件下只進行上述反應(yīng)。平衡時,若壓強為qMPa,平衡時(g)的轉(zhuǎn)化率為
250
p
-
q
p
%
250
p
-
q
p
%
(用p、q的代數(shù)式表示,下同),平衡常數(shù)Kp=
p
-
q
2
×
p
-
q
2
p
5
-
p
-
q
2
×
[
4
p
5
-
2
p
-
q
]
4
p
-
q
2
×
p
-
q
2
p
5
-
p
-
q
2
×
[
4
p
5
-
2
p
-
q
]
4
(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(3)科研小組在高壓反應(yīng)釜中進行催化加氫反應(yīng),對已二酸二甲酯制備1,6-已二醇的工藝條件進行了研究。圖甲和圖乙為此反應(yīng)在相同時間時,反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和1,6-己二醇選擇性的變化關(guān)系。

已知:選擇性=
目標產(chǎn)物的產(chǎn)率
轉(zhuǎn)化率
×100%。
①由圖可知,在壓強為27MPa時,己二酸二甲酯制備1,6-己二醇應(yīng)選擇的合適溫度為
290℃
290℃
;選擇此溫度的理由是
290℃時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率較高,且此溫度下的產(chǎn)物選擇性較高
290℃時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率較高,且此溫度下的產(chǎn)物選擇性較高
;當(dāng)260℃時,轉(zhuǎn)化率隨著壓強增大而不斷增大的原因是
相同溫度時壓強大,反應(yīng)速率加快,且達到平衡后,增大壓強利于平衡正向移動,使反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大
相同溫度時壓強大,反應(yīng)速率加快,且達到平衡后,增大壓強利于平衡正向移動,使反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大
。
②圖丙為反應(yīng)時間與加氫反應(yīng)時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和選擇性的關(guān)系。

綜合考慮,反應(yīng)時間控制在5 h左右較為合適。此時1,6-己二醇的產(chǎn)率為
50.05%
50.05%
。

【答案】-286 kJ?mol-1;低溫自發(fā);
250
p
-
q
p
%;
p
-
q
2
×
p
-
q
2
p
5
-
p
-
q
2
×
[
4
p
5
-
2
p
-
q
]
4
;290℃;290℃時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率較高,且此溫度下的產(chǎn)物選擇性較高;相同溫度時壓強大,反應(yīng)速率加快,且達到平衡后,增大壓強利于平衡正向移動,使反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大;50.05%
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:47引用:4難度:0.6
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。

    ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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