题文
工业上目前使用两种方法制取乙醛:(1)乙炔水化法;(2)乙烯氧化法.下列两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率、产量等有关的信息情况:
表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量
乙炔水化法乙烯氧化法原料乙炔、水乙烯、空气反应条件HgSO4、100~125℃PdCl2-CuCl2、100~125℃平衡转化率乙炔平衡转化率90%左右乙烯平衡转化率80%左右日产量2.5吨(某设备条件下)3.6吨(相同设备条件下)表二:原料来源生产工艺
原料生产工艺过程乙炔CaCO3①850~1100℃
(1)从两表中分析,现代工业上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法(从环境、原料来源、产率和产量、能耗等角度),分析可能的原因.
从表一看:______
从表二看:______
(2)若乙烯由石油裂化(裂化气混合气体的平均化学式CnHm、m>2n),进一步完全催化裂解而来,得到体积百分含量分别为:甲烷:5%、乙烯:40%、丙烯:10%、其余为丁二烯和氢气(气体体积均在同温同压下测定).若得到40mol乙烯,求:能够得到丁二烯和氢气的物质的量各为多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)从表一来看,两者反应条件温度相当,但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,毒性大;虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法,但反应快、日产量比其高得多;
从表二来看,乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能,较难获得;乙烯来源于石油裂解气,消耗的总能量比乙炔少,且较容易获得,
故答案为:乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,毒性大,且日产量高;乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能,较难获得;
(2)要得到40molC2H4,则会生成5molCH4、10molC3H6.设生成x mol丁二烯(C4H6)和y molH2,且需要催化裂解a mol的CnHm.
则根据碳原子守恒可知:an=5+30+80+4x=115+4x,
根据氢原子守恒可知:am=20+60+160+6x+2y=240+6x+2y
根据题意:x+y=100-55,
解得:x=330n-115m4(m-n)或x=215n4(m-n)-28.75,y=295m-115n4(m-n)或y=73.75-215n4(m-n),
答:丁二烯和氢气的物质的量各为330n-115m4(m-n)215n4(m-n)-28.75、295m-115n4(m-n)或73.75-215n4(m-n).
解析
330n-115m4(m-n)
考点
据考高分专家说,试题“工业上目前使用两种方法制取乙醛:(1)乙.....”主要考查你对 [化学反应方程式 ]考点的理解。
化学反应方程式
化学方程式:
用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件,同时,通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示个物质之间的质量关系,即各物质之间的质量比。
书写化学方程式要遵守两个原则:
一是必须以客观事实为基础,绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应;
二是要遵守质量守恒定律,等号两边各原子种类与数目必须相等。
化学方程式的意义:
化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件。同时,化学计量数代表了各反应物、生成物物质的量关系,通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示各物质之间的质量关系,即各物质之间的质量比。对于气体反应物、生成物,还可以直接通过化学计量数得出体积比。



