乙醇是重要的有机化工原料.可由乙烯气相直接水合法生产或间接水合法生产.回答下列问题: (1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H).再水解生成乙醇.写出相应反应的化学方程式: . (2)已知: 甲醇的脱水反应 2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1＝-23.9 kJ·mol-1 甲醇制烯烃的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法生产或间接水合法生产。回答下列问题：

(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C₂H₅OSO₃H)，再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式：________________________________________。

(2)已知：

甲醇的脱水反应

2CH₃OH(g)===CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)

ΔH₁＝－23.9 kJ·mol^－1

甲醇制烯烃的反应

2CH₃OH(g)===C₂H₄(g)＋2H₂O(g)

ΔH₂＝－29.1 kJ·mol^－1

乙醇的异构化反应　C₂H₅OH(g)===CH₃OCH₃(g)

ΔH₃＝＋50.7 kJ·mol^－1

则乙烯气相直接水合反应C₂H₄(g)＋H₂O(g)===C₂H₅OH(g)的ΔH________kJ·mol^－1。与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是____________________________________。

(3)如图所示为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H₂O)∶n(C₂H₄)＝1∶1]。

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K_p＝____________________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

②图中压强(p₁、p₂、p₃、p₄)的大小顺序为____，理由是___________________。

③气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃、压强6.9 MPa，n(H₂O)∶n(C₂H₄)＝0.6∶1。乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可采取的措施有________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________。

(1)C₂H₄＋H₂SO₄―→C₂H₅OSO₃H、C₂H₅OSO₃H＋H₂O―→C₂H₅OH＋H₂SO₄　(2)－45.5　污染小、腐蚀性小等　(3)①＝＝

＝0.07(MPa)^－1　②p₁<p₂<p₃<p₄　反应分子数减少，相同温度下，压强升高乙烯转化率提高

③将产物乙醇液化移去　增加n(H₂O)∶n(C₂H₄)比

[解析] (1)根据题中信息可写出由乙烯与浓硫酸间接水合法制乙醇的反应为C₂H₄＋H₂SO₄―→C₂H₅OSO₃H 和C₂H₅OSO₃H＋H₂O―→C₂H₅OH＋H₂SO₄。(2)根据盖斯定律①－②－③得：C₂H₄(g)＋H₂O(g)===C₂H₅OH(g)　ΔH＝－45.5 kJ·mol^－1。间接水合法中用到浓硫酸等强腐蚀性物质，与其相比直接水合法具有污染小、腐蚀性小等优点。(3)①设起始时C₂H₄和H₂O(g)的物质的量均为n，根据C₂H₄的转化率为20%，则平衡时C₂H₄、H₂O(g)和C₂H₅OH的物质的量分别为80%n、80%n和20%n，则K_p＝＝＝＝0.07(MPa)^－1。②增大压强，平衡将正向移动，能提高C₂H₄的转化率，即压强p₁＜p₂＜p₃＜p₄。③为了使平衡正向移动，还可以将乙醇液化及时分离，或增大n (H₂O)：n (C₂H₄) 之比等措施。