(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.
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
(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% |
(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
| ||
(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.
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.
(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:
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