Question

【題目】烯烴的甲酰化反應實例之一是CH3CH=CH2與CO、H2在催化劑作用下可合成正丁醛（CH3 CH2 CH2 CHO），有關反應如下：

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

副反應有：

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

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

回答下列問題：

（1）不考慮副反應，則從綠色化學角度考慮，烯烴甲酰化反應的主要優點是_______________________________。

（2）已知下列鍵能數據：

化學鍵	C-H	C-C	C=C	H-H
鍵能/KJ·mol－1	413.3	347.7	615.0	436.0

則反應CH3CH=CH2（g）+ H2（g） → CH3 CH2 CH3（g）的ΔH3=_______________。

（3）在恒容密閉容器中充入1 mol丙烯，加入某種催化劑在加熱條件下進行反應，測得溫度與丙烯的總平衡轉化率及兩種異構體的物質的量之比的關系如下圖所示：

①丙烯合成正丁醛（CH3 CH2 CH2 CHO）及異丁醛（（CH3）2CHCHO）的反應屬于______________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

②t℃時，反應（CH3）2CHCHO（g）CH3 CH2 CH2 CHO（g）的平衡常數K =____________________，若發生上述反應①②，則反應達到平衡時，容器中正丁醛的物質的量為_______。

③t℃時，圖中P點的反應速率v（正）_______v（逆）(填“<” “>”或“=”)。

④要提高正丁醛的產率除采用合適的溫度外，還可_______________________。

Answer 1

【答案】 原子利用率為100% -123.3 kJ·mol1 吸熱 65 0.542mol > 增大壓強，選擇合適的催化劑

【解析】（1）不考慮副反應，則從綠色化學角度考慮，烯烴甲酰化反應的主要優點是原子利用率為100%。

（2）由表中數據可以求出反應CH3CH=CH2（g）+ H2（g） → CH3 CH2 CH3（g）的ΔH3=（413.3-123.3 kJ·mol1。

（3）①由圖像可知，溫度越高，丙烯的轉化率越高，所以丙烯合成正丁醛（CH3 CH2 CH2 CHO）及異丁醛（（CH3）2CHCHO）的反應屬于吸熱反應。

②t℃時，由圖可知，丙烯的轉化率為55%， ，所以反應（CH3）2CHCHO（g）CH3 CH2 CH2 CHO（g）的平衡常數K =，若發生上述反應①②，則下反應達到平衡時，容器中正丁醛的物質的量為1mol0.542mol。

③t℃時，圖中P點的轉化率小于平衡轉化率，所以反應正在向正反應方向進行，反應速率v（正）>v（逆）。

④要提高正丁醛的產率除采用合適的溫度外，因為正反應是氣體分子數減小的方向，所以還可增大壓強使平衡向正反應方向移動以提高正丁醛的產率；另外，選擇合適的催化劑，使催化劑對生成正丁醛的選擇性更高，減少異丁醛的生成，也可以提高正丁醛的產率。