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乙醇被称为21世纪的“绿色能源”。由于煤制乙酸工艺成熟、成本低廉,且乙酸相对乙醇有较大的价格差,因此开展乙酸加氢制乙醇的催化反应研究具有重要意义。回答下列问题: (1)乙酸加氢制乙醇是一个复杂的反应体...
题目内容:
乙醇被称为21世纪的“绿色能源”。由于煤制乙酸工艺成熟、成本低廉,且乙酸相对乙醇有较大的价格差,因此开展乙酸加氢制乙醇的催化反应研究具有重要意义。回答下列问题:
(1)乙酸加氢制乙醇是一个复杂的反应体系,不同的反应条件会导致形成不同的产品分布,主要反应过程如下:
反应①CH3COOH(g) + H2(g)→CH3CHO(g) +H2O(g) ∆H1
反应②CH3CHO(g) +H2(g) →CH3CH2OH(g) △H2
部分副反应如下:
反应③CH3CH2OH(g) + CH3COOH(g)→CH3COOCH2CH3(g) +H2O(g) ∆H3
反应④CH3COOCH2CH3(g) +2H2(g) →2CH3CH2OH(g) ∆H4
∆H4=___ (用∆H1、△H2、 ∆H3表示)。
(2)乙酸加氢制乙醇的反应可表示为CH3COOH(g) + 2H2(g)==CH3CH2OH(g) + H2O(g) ∆H<0,欲提高该反应中乙酸的平衡转化率,可采取的两条措施是_________。乙酸加氢生成乙酸乙酯( 副反应)的化学方程式可表示为____________.
(3)在恒温2609°C, 恒压1.4MPa, 原料气以一定的流速通过某催化剂发生乙酸加氢制乙醇等反应,氢/酸(物质的量)投料比对反应的影响如图所示。X乙酸表示乙酸的转化率, S乙醇、S乙酸乙酯分别表示乙醇、乙酸乙酯的选择性,其中,S乙醇=,S乙酸乙酯=。根据图象及数据分析,最佳氢/酸投料比值是_______________,该条件下,上述反应②____________(填“能”或“不能”)进行到底,理由是____________ ;根据图中曲线变化规律,判断氢/酸投料比=30时,S乙酸乙酯曲线最可能延伸至图中a、b、c中的______点;氢/酸投料比=20时,计算H2的转化率=_______. ( 列出计算式即可,下同),乙醇的分压P乙醇=__________(分压=总压×物质的量分数)。
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