Question

【题目】烯烃的甲酰化反应实例之一是CH3CH=CH2与CO、H2在催化剂作用下可合成正丁醛（CH3 CH2 CH2 CHO），有关反应如下：

①CH3CH=CH2（g）+CO （g）+H2（g） CH3CH2CH2CHO（g） ΔH1

副反应有：

②CH3CH=CH2（g）+ CO （g）+ H2（g）（CH3）2CHCHO（g） ΔH2

③CH3CH=CH2（g）+ H2（g） → CH3 CH2 CH3（g） ΔH3

回答下列问题：

（1）不考虑副反应，则从绿色化学角度考虑，烯烃甲酰化反应的主要优点是_______________________________。

（2）已知下列键能数据：

化学键	C-H	C-C	C=C	H-H
键能/KJ·mol－1	413.3	347.7	615.0	436.0

则反应CH3CH=CH2（g）+ H2（g） → CH3 CH2 CH3（g）的ΔH3=_______________。

（3）在恒容密闭容器中充入1 mol丙烯，加入某种催化剂在加热条件下进行反应，测得温度与丙烯的总平衡转化率及两种异构体的物质的量之比的关系如下图所示：

①丙烯合成正丁醛（CH3 CH2 CH2 CHO）及异丁醛（（CH3）2CHCHO）的反应属于______________(填“吸热”或“放热”)反应。

②t℃时，反应（CH3）2CHCHO（g）CH3 CH2 CH2 CHO（g）的平衡常数K =____________________，若发生上述反应①②，则反应达到平衡时，容器中正丁醛的物质的量为_______。

③t℃时，图中P点的反应速率v（正）_______v（逆）(填“<” “>”或“=”)。

④要提高正丁醛的产率除采用合适的温度外，还可_______________________。

Answer 1

【答案】 原子利用率为100% -123.3 kJ·mol1 吸热 65 0.542mol > 增大压强，选择合适的催化剂

【解析】（1）不考虑副反应，则从绿色化学角度考虑，烯烃甲酰化反应的主要优点是原子利用率为100%。

（2）由表中数据可以求出反应CH3CH=CH2（g）+ H2（g） → CH3 CH2 CH3（g）的ΔH3=（413.3-123.3 kJ·mol1。

（3）①由图像可知，温度越高，丙烯的转化率越高，所以丙烯合成正丁醛（CH3 CH2 CH2 CHO）及异丁醛（（CH3）2CHCHO）的反应属于吸热反应。

②t℃时，由图可知，丙烯的转化率为55%， ，所以反应（CH3）2CHCHO（g）CH3 CH2 CH2 CHO（g）的平衡常数K =，若发生上述反应①②，则下反应达到平衡时，容器中正丁醛的物质的量为1mol0.542mol。

③t℃时，图中P点的转化率小于平衡转化率，所以反应正在向正反应方向进行，反应速率v（正）>v（逆）。

④要提高正丁醛的产率除采用合适的温度外，因为正反应是气体分子数减小的方向，所以还可增大压强使平衡向正反应方向移动以提高正丁醛的产率；另外，选择合适的催化剂，使催化剂对生成正丁醛的选择性更高，减少异丁醛的生成，也可以提高正丁醛的产率。