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(2008•南通三模)1,3-丙二醇是重要的化工原料,用乙烯合成1,3-丙二醇的路线如下:

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/11/06 06:13:22
(2008•南通三模)1,3-丙二醇是重要的化工原料,用乙烯合成1,3-丙二醇的路线如下:

(1)通过反应①用乙烯和空气混合气体制备,测得反应前和某一时刻气体的体积分数如下表.
C2H4 O2 N2
反应前体积分数 25.0% 15.0% 60.0% 0
某一时刻体积分数 5.56% 5.54% 66.7% 22.2%
计算此时乙烯的转化率.
(2)某化工厂已购得乙烯14t,考虑到原料的充分利用,反应②、③所需的CO和H2可由以下两个反应获得:
C+H2O
 高温 
.
 
(2008•南通三模)1,3-丙二醇是重要的化工原料,用乙烯合成1,3-丙二醇的路线如下:
(1)设反应前气体共有100L,
则反应前:V(C2H4)=100L×25.0%=25L
         V(N2)=100L×60.0%=60L
因为N2的体积不发生变化,则此时气体的体积为60L÷66.7%=90L
V(C2H4)=90L×5.56%=5.00L
则此时乙烯的转化率=
25L−5L
25L×100%=80.0%
答:乙烯的转化率为80.0%;
(2)反应②中CO和H2、反应③中H2均过量20%,则转化率为
1
1+20%=
5
6
反应②中:C2H4 ~~~~CO~~~~~~~~H2 ~~~~~~HOCH2CH2CHO
             28          28             2                  74
             14t     m(CO)×
5
6        m(H2)×
5
6       m(HOCH2CH2CHO)
则m(CO)=16.8t,m(H2)=1.2t,m(HOCH2CH2CHO)=37 t,
反应③中  HOCH2CH2CHO~H2
          74          2
          37t       m(H2)×
5
6
则m(H2)=1.2t,
反应②、③中共需CO16.8t、H22.4t.
令需焦炭xt,甲烷yt,则:
C+H2O

 高温 
.
 CO+H2        CH4+H2O

 高温 
.
 CO+3H2
12       28  2        16          28   6
x        
7
3x 
1
6x       y         
7
4y  
3
8y

所以:
7
3x+
7
4y=16.8,
1
6x+
3
8y=2.4
解得x=3.6,y=4.8
答:需要焦炭3.6t、甲烷4.8t.