苯催化加氫制備環(huán)己烷是化工生產(chǎn)中的重要工藝,一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng):
Ⅰ.主反應(yīng):
(g)+3H
2(g)?
(g)ΔH
1<0
Ⅱ.副反應(yīng):
(g)?
(g)ΔH
2>0
回答下列問題:
(1)已知:Ⅲ.2H
2(g)+O
2(g)=2H
2O(l)ΔH
3Ⅳ.2
(g)+15O
2(g)?12CO
2(g)+6H
2O(l)ΔH
4Ⅴ.
(g)+9O
2(g)=6CO
2(g)+6H
2O(l)ΔH
5則ΔH
1=
(用ΔH
3、ΔH
4和ΔH
5表示)。有利于提高平衡體系中環(huán)己烷體積分?jǐn)?shù)的措施有
BC
BC
。
A.適當(dāng)升溫
B.適當(dāng)降溫
C.適當(dāng)加壓
D.適當(dāng)減壓
(2)反應(yīng)Ⅰ在管式反應(yīng)器中進(jìn)行,實(shí)際投料往往在n(H
2):n(C
6H
6)=3:1的基礎(chǔ)上適當(dāng)增大H
2用量,其目的是
提高苯的利用率
提高苯的利用率
。
(3)氫原子和苯分子吸附在催化劑表面活性中心時(shí),才能發(fā)生反應(yīng),機(jī)理如圖。當(dāng)H
2中混有微量H
2S或CO等雜質(zhì)時(shí),會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)Ⅰ的產(chǎn)率降低,推測(cè)其可能原因?yàn)?
金屬催化劑會(huì)與H2S或CO反應(yīng)從而失去催化活性
金屬催化劑會(huì)與H2S或CO反應(yīng)從而失去催化活性
。
(4)催化劑載體中的酸性中心能催化苯及環(huán)己烷的裂解。已知酸性中心可結(jié)合孤電子對(duì),下圖中可作為酸性中心的原子的標(biāo)號(hào)是
②
②
(填“①”“②”或“③”)。
(5)恒壓反應(yīng)器中,按照n(H
2):n(C
6H
6)=4:1投料,只發(fā)生Ⅰ反應(yīng),總壓為p
0,平衡時(shí)苯的轉(zhuǎn)化率為α,則反應(yīng)Ⅰ的K
p=
(列出計(jì)算式即可,用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(6)利用膜電解技術(shù)(裝置如圖所示),以Na
2CrO
4為主要原料制備Na
2Cr
2O
7的總反應(yīng)方程式為:4Na
2CrO
4+4H
2O
2Na
2Cr
2O
7+4NaOH+2H
2↑+O
2↑。則Na
2Cr
2O
7在
陽
陽
(填“陰”或“陽”)極室制得,電解時(shí)通過膜的離子主要為
Na+
Na+
。