环己烷在负载纳米Au的分子筛催化剂的作用下与空气发生氧化反应.反应原理是:通过游离基反应形成环己基过氧化氢.该过氧化物在Au/TS1催化作用下受热分解.生成环己醇和环己酮(O)．由于环己醇.环己酮比环己烷更容易被氧化.因而有许多副产物(如己二酸及一些酯类化合物)生成．(1)下表是某反应温度下.环己烷催� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

环己烷在负载纳米Au的分子筛（Au/TS1）催化剂的作用下与空气发生氧化反应，反应原理是：通过游离基反应形成环己基过氧化氢，该过氧化物在Au/TS1催化作用下受热分解，生成环己醇和环己酮（O）．由于环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化，因而有许多副产物（如己二酸及一些酯类化合物）生成．
（1）下表是某反应温度下，环己烷催化氧化反应的转化率（x）和目标产物的选择性（S）的结果：

①写出环己烷催化氧化为环己酮的化学方程式：

．
②若在反应容器中加入1.0mol环己烷，则生成的环己酮的物质的量为

（保留2位小数）．
（2）图甲是反应温度对环己烷催化氧化反应的转化率（x）和目标产物的选择性（S）和目标产物的总收率（y）的影响．

①由图甲可知：该反应较适宜的反应温度为

左右．
②随着反应温度的升高，环己烷的转化率（x）逐渐增加，而目标产物的选择性（S）和目标产物的总收率（y）却逐渐降低，其可能的原因是．
（3）图乙是反应时间对环己烷催化氧化反应的转化率（x）和目标产物的选择性（S）和目标产物的总收率（y）的影响．
①由图乙可知，该反应较适宜的反应时间为

左右．
②随着反应时间的延长，环己烷的转化率（x）逐渐增加，而目标产物的选择性（S）逐渐降低，这说明

．

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）①环己烷在催化剂作用下被氧气氧化为环己酮，根据环己烷、环己酮的结构可判断还由水生成．
②目标产物的总收率（y）=环己烷的转化率（x）×目标产物的选择性（S），据此计算．
（2）①目标产物的总收率越高越好．
②由题目信息可知环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化．
（3））①由图可知，随时间进行目标产物的总收率（y）增大，到2.5h后基本不再变化．
②由图可知到2.5h后环己烷的转化率（x）逐渐增加，而目标产物的选择性（S）逐渐降低，说明环己醇和环己酮的氧化速率要比环己烷快得多，已至于目标产物的总收率（y）基本不变．

解答： 解：（1）①环己烷在催化剂作用下被氧气氧化为环己酮并生成水，反应方程式为

+O₂

加热

+H₂O．
故答案为：

+O₂

加热

+H₂O．
②生成的环己酮的物质的量为1mol×10.4%×39.8%=0.04mol．
故答案为：0.04mol．
（2）①目标产物的总收率越高越好，由图甲可知，目标产物的总收率在150℃最高，故适宜温度为150℃．
故答案为：150℃．
②由于环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化，过高的温度使环己醇、环己酮被氧化为己二酸和酯类化合物．
故答案为：过高的温度使环己醇、环己酮被氧化为己二酸和酯类化合物．
（3）①由图可知，随时间进行目标产物的总收率（y）增大，到2.5h后基本不再变化．该反应较适宜的反应时间为2.5h左右．
故答案为：2.5h．
②环己烷的转化率（x）逐渐增加，而目标产物的选择性（S）逐渐降低，说明环己醇和环己酮的氧化速率要比环己烷快得多．
故答案为：环己醇和环己酮的氧化速率要比环己烷快得多．

点评：以有机合成为载体，通过图表呈现，旨在考查学生对反应速率、平衡移动的运用以及提取有用信息的能力等，难度较大．
注意（3）中②是速率的快慢问题．