Question

【題目】乙烯是石油化工的重要原料，它主要通過石油產品裂解獲得。

（1）石油產品裂解所得裂解氣的平均組成可表示為CnHm（m>2n），經測定某裂解氣中各氣體的體積分數分別為：甲烷―4%、乙烯―50%、丙烯―10%、其余為丁二烯和氫氣（氣體體積均在同溫同壓下測定）。若得到50 mol乙烯，x mol丁二烯和y mol氫氣。則x+y= ， n / m = （請用含x的式子表示）。（4分）

（2）某化工廠每天由石油產品裂解得到乙烯56 t。再以乙烯為主要原料生產醋酸乙烯酯，醋酸乙烯酯是合成維尼綸的重要單體。生產原理如下：

反應①中乙烯的利用率為80%，反應②中乙醛的利用率為83.33%，反應③中乙酸與乙烯的利用率均為85%。則該廠每天最多可制得醋酸乙烯酯多少噸？（8分）

Answer 1

【答案】（1）36，(67＋2X)/(174＋2X) ；（2）58.5 t

【解析】

試題分析：（1）體積分數等于物質的量的體積分數，得到50mol乙烯，因此裂解氣的總物質的量為50/50%=100mol，丁二烯和氫氣的總物質的量為100×(1－4%－50%－10%)mol=36mol，即x＋y=36mol，n(CH4)=100×4%=4mol，n(C2H4)=100×50%mol=50mol，n(C3H6)=100×10%=10mol，n(C4H6)=xmol，則n(H2)=(36－x)mol，則n=(4＋50×2＋10×3＋4x)mol，m=[4×4＋50×4＋10×6＋6x＋(36－x)×2]mol，n/m=(67＋2x)/(174＋2x)；（2）設轉化成乙酸的乙烯物質的量為xmol，則生成乙酸的量為x×80%×83.3%mol，設與乙酸反應的乙烯物質的量為ymol，根據反應③有為x×80%×83.3%×85%=y×85%，整理得，2x=3y，根據反應③有CH2=CH2～CH3COOCH=CH2

28 86

56×2×85%/5 m(CH3COOCH=CH2) 則m(CH3COOCH=CH2)=58.5t。