1. 邻苯二甲酸酐()是一种重要的化工原料。常使用邻二甲苯与氧气合成,其中存在的相关反应如下:

主反应Ⅰ:     

副反应Ⅰ:     

副反应Ⅱ:(该反应未配平)     

请回答:

(1) 当副反应Ⅱ中邻二甲苯的化学计量数为1时,
(2) 若某恒容容器中仅发生副反应Ⅱ。下列条件可以最大程度降低副反应Ⅱ中邻二甲苯的平衡转化率是___________。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压
(3) 在一定温度的恒压条件下,使用和钛的化合物作为催化剂。将邻二甲苯和空气以体积比1:100投料,进入轴向管式催化床反应器,示意图如图1所示。测得进料口温度为 , 相同时间内催化床轴向温度()与催化床相对高度()之间的关系如图2所示,邻苯二甲酸酐的收率与催化床相对高度()的关系如图3所示。

①下列说法不正确的是

A.催化床相对高度在一定范围内,随高度增大而增加,可能因为存在强放热的副反应

B.进料口温度越高,副反应速率会越大,最终使邻苯二甲酸酐的收率减小

C.和钛的化合物通过提高邻苯二甲酸酐的平衡转化率来提高其收率

D.工业生产中,该管式催化床反应器可能常通入烃类制冷剂不断交换热量

②其他条件不变,当进料口温度高于时,邻苯二甲酸酐的收率相比时大幅度下降。请解释其原因

(4) 其他条件相同,维持进料口温度为 , 测得不同的空速(单位时间通过单位体积催化剂的反应物的质量)下邻苯二甲酸酐的收率,并绘制曲线图,如图所示。

①下列说法正确的是

A.空速过小,原料气停留时间长,氧化程度可能加深,使邻苯二甲酸酐收率下降

B.空速过小,反应热无法及时移走,导致温度升高,使邻苯二甲酸酐的收率增大

C.对于含有强放热副反应的反应,选用较大且适宜的空速可以保障目标产物的收率

D.如图所示,在以上条件下选择空速左右进行工业生产较为合适

②当空速大于时,其收率随空速增加而下降。请解释其原因

【考点】
盖斯定律及其应用;
【答案】

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