Question

已知：C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)　ΔH＝－45.5 kJ·mol－1。

乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)。

下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(其中nH2O∶nC2H4＝1∶1)。

①列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp＝________________________________________________________________________

(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))。

②圖中壓強(qiáng)(p1、p2、p3、p4)的大小順序?yàn)開(kāi)_________，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③氣相直接水合法常用的工藝條件為磷酸/硅藻土為催化劑，反應(yīng)溫度290 ℃、壓強(qiáng)6.9 MPa，nH2O∶nC2H4＝0.6∶1，乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%，若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率，除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有________________________、________________________。

Answer 1

答案�、�＝＝＝0.07(MPa)－1

②p4>p3>p2>p1　反應(yīng)分子數(shù)減少，相同溫度下，壓強(qiáng)增大，乙烯轉(zhuǎn)化率提高

③將產(chǎn)物乙醇液化移去　增加nH2O∶nC2H4比

解析　①Kp＝＝＝＝0.07(MPa)－1

②C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)是一個(gè)氣體體積減小的反應(yīng)，相同溫度下，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，C2H4的轉(zhuǎn)化率提高，所以p4>p3>p2>p1。

③依據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)及平衡移動(dòng)原理，提高乙烯轉(zhuǎn)化率還可以增大H2O與C2H4的比例，將乙醇及時(shí)分離出去等。