Question

【題目】乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產。回答下列問題：

（1）間接水合法是指先將乙烯與濃硫酸反應生成硫酸氫乙酯（C2H5OSO3H）。再水解生成乙醇。寫出相應反應的化學方程式 。

（2）已知：

甲醇脫水反應2CH3OH（g）＝CH3OCH3（g）＋H2O（g） ΔH1＝－23.9kJ·mol－1

甲醇制烯烴反應2CH3OH（g）＝C2H4（g）＋2H2O（g） ΔH2＝－29.1kJ·mol－1

乙醇異構化反應C2H5OH（g）＝CH3OCH3（g） ΔH3＝+50.7kJ·mol－1

則乙烯氣相直接水合反應 C2H4（g）＋H2O（g）＝C2H5OH（g）的 ΔH＝ kJ·mol－1與間接水合法相比，氣相直接水合法的優點是： 。

Answer 1

【答案】（1）C2H4+H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O→C2H5OH+H2SO4

（2）-45.5 原子利用率100%，沒有副產品

【解析】試題分析：（1）乙烯與濃硫酸反應生成硫酸氫乙酯（C2H5OSO3H），化學方程式為CH2＝CH2+H2SO4→C2H5OSO3H，硫酸氫乙酯水解生成乙醇和硫酸，化學方程式為C2H5OSO3H+H2O→C2H5OH+H2SO4。

（2）已知：甲醇脫水反應 ①2CH3OH（g）＝CH3OCH3（g）＋H2O（g） Δ H1＝－23.9kJ·mol－1，甲醇制烯烴反應②2CH3OH（g）＝C2H4（g）＋2H2O（g） ΔH2＝－29.1 kJ·mol－1 ，乙醇異構化反應③C2H5OH（g）＝CH3OCH3（g） ΔH3＝ +50.7 kJ·mol－1 ，根據蓋斯定律①-②-③可得：C2H4（g）+H2O（g）═C2H5OH（g）△H=（-23.9+29.1-50.7）kJ/mol=-45.5kJ/mol；乙烯直接水化法中反應物中所有原子全部都變成生成物，所以氣相直接水合法的優點是原子利用率100%，沒有副產品。