异丁烯是一种重要的有机化工原料,主要用于生产高辛烷值汽油调和剂、橡胶、汽油添加剂和润滑油等。
Ⅰ.可由异丁烷直接裂解脱氢制备异丁烯,反应为:
(1)异丁烷、异丁烯、氢气的燃烧热数值如下表所示,则。
物质 | 燃烧热/(kJ/mol) |
(2)异丁烷的转化率和异丁烯的选择性(选择性)随温度的变化如图所示。当温度升高时,异丁烯的选择性变化的原因可能有(填标号)。
a.异丁烷在高温下裂解发生副反应
b.异丁烯在高温下发生聚合反应
c.催化剂的活性增大
d.平衡向逆反应方向移动
(3)研究人员对该合成方法进行改进,在一定条件下加入适量空气可以采用异丁烷氧化脱氢法来制备异丁烯,反应方程式为 , 与异丁烷直接脱氢制备异丁烯相比,该方法更加节约能源,在较低温度下即可自发进行,原因是。
Ⅱ.甲醇与异丁烯在一定条件下可以发生加成反应生成甲基叔丁基醚(用X表示),反应方程式为 ,在一容积固定为VL的容器中充入甲醇和异丁烯,甲醇和异丁烯的初始物质的量均为 , 分别在和两个温度下发生该反应,异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示:
(4)该反应的0(填“>”“<”或“=”),三点中反应平衡常数最大的是(填字母)。
(5)温度下,反应达到平衡后,将反应生成的X全部移走,在容器内重新达到平衡时X占容器中气体的体积分数(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)温度下,该反应的平衡常数(用含的式子表示)。