【题目】苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。实验室通过如图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。
试回答下列问题:
(1)Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌,搅拌的作用是___。
(2)甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离,该过程中需将混合物冷却,其目的___。
(3)实验过程中,可循环使用的物质分别为___,___。
(4)实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作I是___________。
(5)实验中发现,反应时间不同苯甲醛的产率也不同(数据见下表),
反应时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
苯甲醛产率/% | 76.0 | 87.5 | 83.6 | 72.5 | 64.8 |
请结合苯甲醛的结构,分析当反应时间过长时,苯甲醛产率下降的原因___。
【题目】乙烯是一种重要的化工原料,可由乙烷为原料制取,回答下列问题。
(1)传统的热裂解法和现代的氧化裂解法的热化学方程式如下:
①C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH1=+136kJ·mol-1
②C2H6(g)+O2(g)=C2H4(g)+H2O(g) ΔH2=-110kJ·mol-1
已知反应相关的部分化学键键能数据如下:
化学键 | H-H(g) | H-O(g) | O=O |
键能(kJ·mol-1) | 436 | x | 496 |
由此计算x=___,通过比较ΔH1和ΔH2,说明和热裂解法相比,氧化裂解法的优点是___(任写一点)。
(2)乙烷的氧化裂解反应产物中除了C2H4外,还存在CH4、CO、CO2等副产物(副反应均为放热反应),图甲为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是___,反应的最佳温度为___(填序号)。
A.700℃ B.750℃ C.850℃ D.900℃
[乙烯选择性=;乙烯收率=乙烷转化率×乙烯选择性]
(3)烃类氧化反应中,氧气含量低会导致反应产生积炭堵塞反应管。图乙为的值对乙烷氧化裂解反应性能的影响。判断乙烷氧化裂解过程中的最佳值是___,判断的理由是___。
(4)工业上,保持体系总压恒定为100kPa的条件下进行该反应,通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体(惰性气体的体积分数为70%),掺混惰性气体的目的是___。反应达平衡时,各组分的体积分数如下表:
组分 | C2H6 | O2 | C2H4 | H2O | 其他物质 |
体积分数/% | 2.4 | 1.0 | 12 | 15 | 69.6 |
计算该温度下的平衡常数:Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数)。