Question

工業(yè)上采用乙烯和水蒸氣在催化劑（磷酸/硅藻土）表面合成乙醇，反應(yīng)原理為：CH₂=CH₂（g）+H₂O（g）?CH₃CH₂OH（g），副產(chǎn)物有乙醛、乙醚及乙烯的聚合物等．下圖是乙烯的總轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化關(guān)系，下列說法正確的是（　　）

• A、合成乙醇的反應(yīng)一定為吸熱反應(yīng)
• B、目前工業(yè)上采用250～300℃，主要是在此溫度下乙烯的轉(zhuǎn)化率最大
• C、目前工業(yè)上采用加壓條件（7MPa左右），目的是提高乙醇的產(chǎn)率和加快反應(yīng)速率
• D、相同催化劑下，在300℃14.7MPa乙醇產(chǎn)率反而比300℃7MPa低得多，是因?yàn)榧訅浩胶庀蚰娣磻?yīng)方向移動(dòng)

Answer 1

分析：A、由圖可知，壓強(qiáng)一定，溫度越高乙烯的轉(zhuǎn)化率越低，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，據(jù)此判斷；
B、由圖可知，壓強(qiáng)一定，溫度越高乙烯的轉(zhuǎn)化率越低，低溫有利于乙烯的轉(zhuǎn)化；
C、由圖可知，溫度一定，壓強(qiáng)越高乙烯的轉(zhuǎn)化率越高，反應(yīng)速率加快，縮短到達(dá)平衡的時(shí)間；
D、由圖可知，在300℃14.7MPa乙烯的轉(zhuǎn)化率比300℃7MPa高得多，但乙醇的產(chǎn)率卻低很多，由題干信息可知，該反應(yīng)有副產(chǎn)物乙醛、乙醚及乙烯的聚合物等生成，據(jù)此解答．

解答：解：A、由圖可知，壓強(qiáng)一定，溫度越高乙烯的轉(zhuǎn)化率越低，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B、由圖可知，壓強(qiáng)一定，溫度越高乙烯的轉(zhuǎn)化率越低，低溫有利于乙烯的轉(zhuǎn)化，采用250～300℃不是考慮乙烯的轉(zhuǎn)化率，可能是考慮催化劑的活性、反應(yīng)速率等，故B錯(cuò)誤；
C、由圖可知，溫度一定，壓強(qiáng)越高乙烯的轉(zhuǎn)化率越高，反應(yīng)速率加快，縮短到達(dá)平衡的時(shí)間，故采用加壓條件（7MPa左右），目的是提高乙醇的產(chǎn)率和加快反應(yīng)速率，故C正確；
D、由題干信息可知，該反應(yīng)有副產(chǎn)物乙醛、乙醚及乙烯的聚合物等生成，由圖可知，在300℃14.7MPa乙烯的轉(zhuǎn)化率比300℃7MPa高得多，但乙醇的產(chǎn)率卻低很多，應(yīng)是副產(chǎn)物的生成，導(dǎo)致乙醇產(chǎn)率降低，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng)：考查化學(xué)平衡圖象、影響平衡的元素、對(duì)工業(yè)生成條件控制的分析等，難度中等，D選項(xiàng)注意根據(jù)題目信息進(jìn)行解答．