实验3乙醇气相脱水制乙烯宏观反应速率的测定题库
基本有机化工工艺学的配套题库
基本有机化工工艺习题一、填空题：1、基本有机化学工业是化学工业中的重要部门之一，它的任务是：利用自然界存在的煤、石油（天然气）和生物质等资源，通过各种化学加工的方法，制成一系列重要的基本有机化工产品。
2、（乙烯）的产量往往标志着一个国家基本有机化学工业的发展。
3、天然气主要由（甲烷）、乙烷、丙烷和丁烷组成。
4、天然气中的甲烷的化工利用主要有三个途径之一：在镍催化剂作用下经高温水蒸气转化或经部分氧化法制（合成气），然后进一步合成甲醇、高级醇、氨、尿素以及一碳化学产品。
5、石油主要由（碳）氢两元素组成的各种烃类组成。
6、石油中所含烃类有烷烃、（环烷烃）和芳香烃。
7、根据石油所含烃类主要成分的不同可以把石油分为烷基石油（石蜡基石油）、环烷基石油（沥青基石油）和（中间基石油）三大类。
8、根据不同的需求对油品沸程的划分也略有不同，一般分为：轻汽油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、（润滑油）和重油。
9、原油在蒸馏前，一般先经过(脱盐)、（脱水）处理。
11、原油经过初馏塔，从初馏塔塔顶蒸出的轻汽油，也称（石脑油）。
12、石脑油是（催化重整）的原料，也是生产(乙烯)的原料。
14、催化裂化目的是将不能用作轻质燃料油的（常减压馏分油）加工成辛烷值较高的汽油等轻质原料。
15、直链烷烃在催化裂化条件下，主要发生的化学变化有：碳链的断裂和脱氢反应、（异构化反应）、环烷化和芳构化反应和叠合、脱氢缩合等反应。
19、基本有机化学工业中石油加工方法有常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、（加氢裂化）。
20、工业上采用的催化裂化装置主要有以硅酸铝为催化剂的（流化床催化裂化）和以高活性稀土Y分子筛为催化剂的提升管催化裂化两种。
23、催化重整是使原油常压蒸馏所得的轻汽油馏分经过化学加工变成富含芳烃的高辛烷值汽油的过程，现在该法不仅用于生产高辛烷值汽油，且已成为生产（芳烃）的一个重要来源。
24、催化重整常用的催化剂是（ Pt／Al2O3 ）。
25、催化重整过程所发生的化学反应主要有：（环烷烃脱氢芳构化）环烷烃异构化脱氢形成芳烃、烷烃脱氢芳构化、正构烷烃的异构化和加氢裂化等反应。
乙醇气相脱水制乙烯
化工专业实验报告实验名称：乙醇气相脱水制乙烯动力学实验学院：专业：班级：姓名：学号：指导教师：同组姓名：日期：2012 年05月15日一、实验目的1、巩固所学的有关动力学方面的知识；2、掌握获得的反应动力学数据的方法和手段；3、学会动力学数据的处理方法，根据动力学方程求出相应的参数值；4、熟悉内循环式无梯度反应器的特点以及其他有关设备的特点以及其它有关设备的使用方法，提高自己的实验技能。
二、实验原理乙醇脱水属于平等反应。
既可以进行分子内脱水成乙烯，又可以分子间脱水生成乙醚。
一般而言，较高的温度有利于生成乙烯，而较低的温度则有利于生成乙醚。
较低温度：OHHOCHCOHHC25252522+→较高温度：OHHCOHHC24252+→三、实验装置、流程及试剂1、实验装置：装置由三部分组成：第一部分是有微量进料泵，氢气钢瓶，汽化器和取样六通阀组成的系统；第二部分是反应系统，它是由一台内循环式无梯度反应器，温度控制器和显示仪表组成；第三部分是取样和分析系统，包括六通阀，产品收集器和在线气相色谱信。
2、实验流程如下图所示：内循环无梯度反应色谱实验装置流程示意图3、试剂和催化剂：无水乙醇，优级纯；分子筛催化剂，60～80目，重0.4g。
四、实验步骤1、打开H2钢瓶使柱前压达到0.5kg/cm2确认色谱检测中截气通过后启动色谱，柱温110℃，汽化室130℃，检测室温达到120℃，待温度稳定后，打开导热池——微电流放大器开关，桥电流至100mA；2、在色谱仪升温的同时，开启阀恒温箱加热器升温至110℃，开启保温加热器升温至150℃；3、打开反应器温度控制开关，升温，同时向反应器冷却水夹套通冷却水。
4、打开微量泵，以小流量向气化器内通原料乙醇；5、用阀箱内旋转六通阀取样分析尾气组成，记录色谱处理的浓度值；6、在200～380℃之间选择三个温度，测定每5分钟内反应后乙醇和水的质量并记录，每个温度测定2~3次。
五、数据处理乙醇进料速度：0.30ml/min 乙醇每5min内进料质量：1.5×0.79=1.185g 乙醇密度：ρ=0.79g/ml表1 数据记录表实验序号反应温度/℃乙醇和水的质量/g 平均质量/g1 a 187.00 1.181.17b 188.35 1.162 a 226.50 1.161.15b 226.20 1.143 a 266.80 1.091.10b 267.20 1.11表2 数据处理结果表序号反应温度℃乙醇进料量ml/min产物组成mol％乙稀的收率x乙烯生成速率ymol/(g·min) 乙烯% 其他%1 187.68 0.3 1.85 98.15 0.0208 2.68×10-42 226.35 0.3 4.62 95.38 0.0484 6.24×10-43 267.00 0.3 10.54 89.46 0.1178 1.52×10-3 表中：乙醇的转化率=反应掉的乙醇摩尔数/原料中的乙醇的摩尔数乙烯的收率=生成的乙烯量/原料中乙醇的摩尔数乙烯的生成速率=（乙醇的进料速度×乙烯的收率）/催化剂用量计算：187.68℃下，乙烯的摩尔数=(1.185-1.17)/28=5.36×10-4mol进料乙醇的摩尔数=1.185/46=0.0258mol产物总的摩尔数=0.0258+5.36×10-4=0.02904mol得：乙烯所占的百分比=5.36×10-4/0.02904×100%=1.85%乙烯收率=5.36×10-4/0.0258=0.0208乙烯生成速率=5.36×10-4/(5×0.4)=2.68×10-4mol/(g·min)同理可得226.35℃、267.00℃的数据，填入表中。
乙醇气相脱水制乙烯实验报告(一)
乙醇气相脱水制乙烯实验报告(一)
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
实验目的
•研究乙醇气相脱水制乙烯的实验条件和产物收率
•探究乙醇脱水反应机理
实验原理
•乙醇气相脱水反应：乙醇在高温下与催化剂作用生成乙烯和水•催化剂：常用的催化剂有磷酸系催化剂、硅铝酸盐等
实验步骤
1.准备实验装置：包括加热器、冷凝器、反应容器等
2.将乙醇与催化剂按一定比例加入反应容器中
3.将装置密封，加热至特定温度，并控制温度保持稳定
4.收集冷凝水，记录产物乙烯的收率
5.进行实验单点和多点对比实验，研究不同条件下的乙醇脱水反应
情况
实验结果
•控制温度为300°C、催化剂为磷酸系催化剂的实验，乙醇脱水产物乙烯收率为70%
•提高温度至400°C，乙醇脱水产物乙烯收率上升至80%
结论
•乙醇气相脱水制乙烯是一种有效的方法，可以通过调节温度和催化剂种类来控制乙烯的产率
•高温对乙醇脱水反应有促进作用，但过高温度可能导致副反应的发生和产物选择性的降低
实验改进
•进一步研究不同催化剂在乙醇脱水反应中的催化活性和选择性•调查不同温度下乙醇脱水反应的反应动力学特性
以上是本次乙醇气相脱水制乙烯实验的相关报告。
通过实验的不断改进和深入研究，有望在工业生产中应用该方法来制备乙烯。
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
乙醇气相脱水制乙烯实验报告1. 引言本实验旨在通过乙醇气相脱水制备乙烯，并探究不同反应条件对乙烯产率的影响。
乙烯是一种重要的工业原料，广泛应用于塑料、橡胶、化肥等领域。
本实验通过控制反应温度、气体流速和催化剂用量，寻找最佳的制备乙烯的条件。
2. 实验步骤2.1 原料准备准备乙醇、催化剂和载气。
乙醇要保持高纯度，以确保反应的可靠性和重复性。
催化剂一般选择酸性固体催化剂，如磷钨酸盐等。
载气可以选择氮气，用于控制反应系统的气氛。
2.2 反应装置搭建搭建乙醇气相脱水反应装置，并将所需的催化剂放置在反应器中。
反应器需要具备对温度和流速的精确控制能力，以确保反应的可控性。
2.3 反应条件设定根据实验要求，设定不同的反应条件，包括反应温度、气体流速和催化剂用量。
通过改变这些条件，可以比较它们对乙烯产率的影响。
2.4 实验操作将乙醇注入反应器中，加热至设定的反应温度。
在反应过程中，控制气体流速，并定期取样分析乙烯产率。
根据乙烯的生成速率和反应时间，计算乙烯的产率。
3. 实验结果与分析3.1 不同反应温度下的产率比较在固定流速和催化剂用量的条件下，分别设定不同的反应温度，并测定乙烯的产率。
结果显示，随着反应温度的升高，乙烯的产率逐渐增加，但在一定温度范围内，随着温度的继续升高，乙烯的产率开始下降。
这可能是因为催化剂在高温下活性减弱，导致反应速率降低。
3.2 不同气体流速下的产率比较在固定温度和催化剂用量的条件下，分别设定不同的气体流速，并测定乙烯的产率。
结果显示，随着气体流速的增加，乙烯的产率逐渐增加，并达到一个稳定的值。
这可能是因为较高的流速有利于乙醇与催化剂的接触，促使反应更充分地进行。
3.3 不同催化剂用量下的产率比较在固定温度和气体流速的条件下，分别设定不同的催化剂用量，并测定乙烯的产率。
结果显示，随着催化剂用量的增加，乙烯的产率呈现先增加后减少的趋势。
这是因为催化剂的增加可以提高反应速率，但过多的催化剂可能会导致反应中产生的副产物增加，从而降低乙烯的产率。
乙醇脱水反应研究实验
乙醇脱水反应研究实验一、实验目的1.掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点，了解针对不同目的产物的反应条件对正、副反应的影响规律和生成的过程。
2.学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法，学习反应器正常操作和安装，掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法。
3.学习动态控制仪表的使用，如何设定温度和加热电流大小，怎样控制床层温度分布。
4.学习气体在线分析的方法和定性、定量分析，学习如何手动进样分析液体成分。
了解气相色谱的原理和构造，掌握色谱的正常使用和分析条件选择。
5. 学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法，学会使用湿式流量计测量流体流量。
二、实验仪器和药品乙醇脱水气固反应器，气相色谱及电脑数据采集和处理系统，精密微量液体泵，蠕动泵。
ZSM-5型分子筛乙醇脱水催化剂，分析纯乙醇，蒸馏水。
三、实验原理乙醇脱水生成乙烯和乙醚，是一个吸热、分子数增多的可逆反应。
提高反应温度、降低反应压力，都能提高反应转化率。
乙醇脱水可生成乙烯和乙醚，但高温有利于乙烯的生在，较低温度时主要生成乙醚，有人解释这大概是因为反应过程中生成的碳正离子比较活泼，尤其在高温，它的存在寿命更短，来不及与乙醇相遇时已经失去质子变成乙烯．而在较低温度时，碳正离子存在时间长些，与乙醇分子相遇的机率增多，生成乙醚。
有人认为在生成产物的决定步骤中，生成乙烯要断裂C—H 键，需要的活化能较高，所以要在高温才有利于乙烯的生成。
乙醇在催化剂存在下受热发生脱水反应，既可分子内脱水生成乙烯，也可分子间脱水生成乙醚。
现有的研究报道认为，乙醇分子内脱水可看成单分子的消去反应，分子间脱水一般认为是双分子的亲核取代反应，这也是两种相互竞争的反应过程，具体反应式如下：C2H5OH〔g〕→ C2H4〔g〕+ H2O〔g〕C2H5OH〔g〕→ C2H5OC2H5〔g〕+H2O〔g〕目前，在工业生产方面，乙醚绝大多数是由乙醇在浓硫酸液相作用下直接脱水制得。
实验3乙醇气相脱水制乙烯宏观反应速率的测定
实验三简易内循环无梯度反应（乙醇气相脱水制乙烯宏观反应速率的测定）一、实验目的1．巩固所学有关反应动力学方面的知识。
2．掌握测取宏观反应动力学数据的手段和方法。
3．学会实验数据的处理方法，并能根据动力学方程求出相关的动力学参数值。
4．了解内循环式无梯度反应器的特点及其使用方法。
二、实验原理反学动力学描述了化学反应速率与各种因素如浓度、温度、压力、催化剂等之间的定量关系。
动力学在反应过程开发和反应器设计过程中起着重要的作用。
它也是反应工程学科的重要组成部分。
气固相催化反应是一个多步骤的反应，它包括以下七个步骤：1．反应物分子由气流主体向催化剂的外表面扩散（外扩散）；2．反应物分子由催化剂外表面向催化剂微孔内表面扩散（内扩散）；3．反应物分子在催化剂微孔内表面上被吸附（表面吸附）；4．吸附的反应物分子在催化剂的表面上发生化学反应，转化成产物分子（表面反应）；5．产物分子从催化剂的内表面上脱附下来（表面脱附）；6．脱附下来的产物分子从微孔内表面向催化剂外表面扩散（内扩散）；7．产物分子从催化剂的外表面向气流主体扩散。
这七个步骤可分为物理过程和化学过程。
其中步骤1、2、6、7为物理扩散过程，步骤3、4、5为化学过程。
在化学过程中，步骤3、步骤5分别为化学吸附和化学脱附过程，步骤4为表面化学反应过程。
整个反应的总速率取决于这7个步骤中阻力最大的一步，该步骤称为反应的速率控制步骤。
如果步骤1或7为控制步骤，称反应为外扩散控制反应；如果步骤2或6为控制步骤，称反应为内扩散控制反应；如果步骤3、4或5的任何一步为控制步骤，称反应过程为反应控制或动力学控制。
在考虑以上所有步骤的影响的反应速率为为宏观反应速率，在消除了传递过程（包括热量传递和质量传递）的影响的理想情况下，测得的化学反应的反应速率为相应反应的本征反应速率。
在实际反应过程中，由于固体催化剂一般都具有很大的内表面，反应物质通过扩散达到催化剂内部的不同深度进行反应，因而导致常常具有浓度梯度和温度梯度，而这个浓度梯度和温度梯度对催化反应影响一般很大，因此需要了解催化剂颗粒内表面的浓度和温度梯度，即内扩散对总反应速率的影响。
乙醇气相脱水制乙烯动力学实验
化工专业实验报告实验名称：乙醇气相脱水制乙烯动力学实验学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工、班姓名：、学号、同组者姓名：指导教师：杨春风日期：2012年3月8日一、实验目的1.巩固所学的有关动力学方面的知识。
2.掌握获得反应动力学数据的方法和手段。
3.学会动力学数据的处理方法，根据动力学方程求出相应的参数值。
4.熟悉内循环式无梯度反应器的特点以及其它有关设备的使用方法，提高自己的实验技能。
二、实验原理乙醇属于平行反应。
既可以进行分子内脱水生成乙烯，又可以进行分子间脱水生成乙醚。
一般而言，较高的温度有利于生成乙烯，而较低的温度有利于生成乙醚。
因此，对于乙醇脱水这样一个复合反应，随着反应条件的变化，脱水过程的机理也会有所不同。
借鉴前人在这方面做的工作，将乙醇在分子筛催化剂作用下的脱水过程描述成：2C2H5OH→C2H5OC2H5+H2OC 2H5OH→C2H4+H2O三、实验装置及流程实验装置：无梯度反应器试剂和催化剂：无水乙醇，优级纯；分子筛催化剂，重3.0克。
内循环无梯度反应色谱实验装置流程示意图四、实验步骤开始实验之前，需熟悉流程中所有设备、仪器、仪表的性能及使用方法。
然后才可按实验步骤进行实验。
1.打开H2钢瓶使柱前压达到0.5kg/cm2确认色谱检测中截气通过后启动色谱，柱温110℃，气化室130℃，检测室温达到120℃，待温度稳定后，打开热导池—微电流放大器开关，桥电流至100mA。
2.在色谱仪升温的同时，开启阀恒温箱加热器升温至110℃，开启保温加热器升温至150℃。
3.打开反应器温度控制器开关，升温，同时向反应器冷却水夹套通冷却水。
4.打开微量泵，以小流量向气化器内通原料乙醇。
5.用阀箱内旋转六通阀取样分析尾气组成，记录色谱处理的浓度值。
6.在260-360℃之间选两个温度，改变三次进料速度，测定各种条件下的数据。
五、原始实验数据（附页）六、实验数据记录及处理乙醇密度：0.79g/ml 进料速度：0.3ml/min 乙醇进料质量：3.0g计算说明：乙醇的转化率=反应掉的乙醇摩尔数/原料中乙醇的摩尔数乙烯的收率=生成乙烯的摩尔数/原料中乙醇的摩尔数乙醇的进料速度=乙醇液的体积流量×0.79（乙醇的密度）/46（乙醇的分子量）乙烯的生成速度=（乙醇进料速度×乙烯的收率）/[催化剂用量（g）] mol/（g·h）反应器内乙醇的浓度：C A=P A/（R·T）式中P A为乙醇的分压；反应的总压为0.1Mpa。
乙醇脱水反应动力学参数测定实验讲义
三、实验装置及流程
采用磁驱动内循环无梯度反应器，实验流程如图 1，反应器见图 2。
TT—热电偶，PI—压力计，1—钢瓶，2—稳压阀，3—调节阀，4—转子流量计，5—预热器，6— 预热炉，7—反应器，8—反应炉，9—冷凝器，10—尾液收集器，11—六通阀，12—马达 图 1 内循环无梯度乙醇脱水实验装置
2、数据处理
表 2 数据处理表 实 验 号 1 反应 温度 /℃ 245 乙醇进 料量 /(ml/mi n) 2 4 6 2 270 2 4 6 3 312 2 4 6 产物摩尔数组成 乙烯 0.064 0.025 0.056 0.515 0.549 0.504 0.544 0.523 0.454 水 0.321 0.281 0.221 0.195 0.152 0.229 0.309 0.333 0.305 乙醇 0.602 0.667 0.712 0.265 0.258 0.235 0.145 0.144 0.240 乙醚 0.013 0.027 6 0.011 0.025 0.041 0.032 0.003 0 0.006 乙醇转 化率 0.1301 0.1073 0.099 0.6807 0.7098 0.7073 0.7910 0.7841 0.6601 乙烯 收率 0.092 5 0.033 5 0.070 9 0.620 5 0.617 5 0.627 6 0.782 7 0.784 1 0.643 1 V/(mol · min1 -1 g ) 0.0010 0.0008 0.0024 0.0071 0.0141 0.0646 0.0090 0.0179 0.0221 C/(L/m ol) 0.0141 6 0.0156 9 0.0167 5 0.0059 5 0.0057 9 0.0052 7 0.0030 2 0.0030 0 0.0050 0 2.9801 1.1933 K/( L1 · min1 -1 g ) 0.0706 2
高中化学《乙醇》练习题(附答案解析)
高中化学《乙醇》练习题(附答案解析)学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．医用酒精具有消毒杀菌功能，其中乙醇的含量通常约为 （ ）A ．12%B ．53%C ．75%D ．100%2．下列能说明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的是（ ）A ．乙醇能燃烧B ．1molCH 3CH 2OH 与Na 完全反应只生成0.5molH 2C ．乙醇分子中含有一个氧原子D ．乙醇能溶于水3．下列物质属于纯净物的是（ ）A ．消毒酒精B ．福尔马林C ．聚乙烯D ．冰醋酸4．下列各物质中能发生催化氧化反应，且催化氧化的产物含有醛基的是（ ）A． B ． C ． D ．5．下列分子中，所有原子共平面的是（ ）A ．乙醇B ．苯C ．甲烷D ．乙烷6．下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（ ）A．A B．B C．C D．D7．下列反应中没有C－H键断裂的是（）A．光照下甲烷与氯气反应 B．乙醇在加热和铜存在下与氧气反应C．乙酸在加热和浓硫酸存在下与乙醇发生酯化反应 D．乙烯在空气中燃烧8．实验室用酒精和浓硫酸制乙烯的发生装置的是（）A．B．C．D．9．化学品在抗击新型冠状病毒的战役中发挥了重要作用，下列说法不正确的是（）A．医用防护口罩中熔喷布的生产原料主要是聚丙烯，聚丙烯的单体是丙烯B．“84”消毒液用于环境消毒主要是利用了次氯酸钠的强氧化性C．用硝酸铵制备医用速冷冰袋是利用了硝酸铵溶于水快速吸热的性质D．75%的医用酒精常用于消毒，用95%的酒精消毒效果更好10．免洗消毒酒精凝胶的主要成分是乙醇(CH3CH2OH)，下列有关乙醇的说法正确的是（）A．无色无味的液体B．能使蛋白质变性C．消毒酒精是100%的乙醇D．能与氢氧化钠反应11．在乙醇发生的各种反应中，断键方式不正确．．．的是（）A．发生催化氧化反应时，键②③断裂B．与醋酸、浓硫酸共热时，键①断裂C．与浓硫酸共热至170℃时，键②和④断裂D．与HCl反应时，键②断裂12．下列实验装置能达到实验目的的是（）A．制备并收集NOB．进行“喷泉”实验C．检验乙醇中是否有水NH尾气吸收D．313．下列说法不正确．．．的是（）A．相同条件下等物质的量的甲醇、甲烷、乙烯完全燃烧，放出的热量依次增加B．固态氨基酸主要以内盐形式存在，熔点较高，不易挥发，易溶于有机溶剂C ．乙炔、乙苯、乙醇和乙醛都能使酸性高锰酸钾溶液褪色D ．淀粉和纤维素的组成都可以用（C 6H 10O 5）n 表示，水解最终产物都是葡萄糖二、填空题14．请写出以22CH =CH 为主要有机原料(无机试剂任用)制备乙酸乙酯的合成路线流程图________(须注明反应条件)。
专题2 化学反应速率与化学平衡 单元检测题-年高二上学期化学苏教版(2020)选择性必修1
专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题一、单选题1．在容积固定的2 L密闭容器中发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)△H＝a kJ·mol－1，若充入2 mol CO(g)和4 mol H2(g)，在不同温度、不同时段下H2的转化率如下表：(已知a1≠a2)15分钟30分钟45分钟1小时T145%75%85%85%T240%60%a1a2下列说法中错误的是A．T1△下，45分钟该反应达到平衡状态B．根据数据判断：T1<T2C．T2△下，在前30分钟内用CO表示的化学反应速率为1.20 mol/(L·h)D．该反应的△H>02．乙烯气相直接水合反应制备乙醇：24225C H(g)+H O(g)C H OH(g)。
乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图【起始时，()()224n H O=n C H=1mol，容器体积为2L】。
下列分析正确的是A．乙烯气相直接水合反应的H0∆>B．图中压强的大小关系为123p>p>pC．图中a点对应的平衡常数5 K=8D．达到平衡状态a、b所需要的时间：a b<3．下列叙述正确的是△电解池是将化学能转变成电能的装置△光能和化学能都能转化成电能△金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化△不能自发进行的氧化还原反应，通过电解原理有可能实现A ．△△△B ．△△C ．△△△D ．△4．2N 分子在催化剂的作用下发生的一系列转化如图所示。
下列叙述正确的是A ．催化剂a 的表面有极性键的断裂和非极性键的形成B ．催化剂a 能提高该反应的平衡转化率C ．催化剂a 、b 增大了该历程中的最大能垒(活化能)D ．催化剂b 表面发生的反应为322b4NH +5O 4NO+6H O 催化剂5．下列实验操作能达到实验目的或得出相应结论的是A ．AB ．BC ．CD ．D6．如图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时，反应进程和能量的对应关系。
乙醇气相脱水制乙烯动力学实验
乙醇气相脱水制乙烯动力学实验乙醇气相脱水制乙烯动力学实验是一个研究乙醇脱水反应动力学的实验，该实验旨在探究反应条件对反应速率的影响，从而了解反应机理和动力学规律。
以下是实验的详细步骤和数据分析。
一、实验步骤1.准备实验装置：本实验采用气相反应装置，包括反应器、加热器、温度控制器、压力控制器、冷凝器、收集瓶等。
2.准备试剂：本实验采用95%乙醇作为原料，催化剂为酸性催化剂（如硫酸或磷酸）。
3.装填催化剂：将酸性催化剂装填到反应器中，确保催化剂表面平整。
4.添加原料：将95%乙醇加入到反应器中，确保液面在催化剂表面以上。
5.启动实验：开启加热器，将反应器加热到预设的反应温度，同时开启压力控制器，保持反应压力在预设值。
6.收集数据：在实验过程中，通过冷凝器收集反应产物，并记录不同时间下的产物产量。
7.实验结束：实验结束后，关闭加热器和压力控制器，取出产物进行分析。
二、数据分析1.产物分析：通过气质联用仪（GC-MS）对产物进行分析，确定产物种类及其含量。
2.动力学参数测定：根据实验数据，采用适当的动力学模型进行拟合，求得反应速率常数、活化能等动力学参数。
3.反应机理研究：结合产物分析和动力学参数测定结果，推断反应机理。
三、实验结果与讨论1.产物分析结果：实验结果表明，乙醇气相脱水制乙烯的主要产物为乙烯和水，其中乙烯的产量随反应时间的延长而增加。
2.动力学参数测定结果：通过拟合实验数据，得到反应速率常数为k=0.05min-1，活化能为Ea=300kJ/mol。
这些参数可以用于描述乙醇气相脱水制乙烯的动力学行为。
3.反应机理研究结果：结合产物分析和动力学参数测定结果，可以推断乙醇气相脱水制乙烯的反应机理为：乙醇在酸性催化剂的作用下脱去一分子水生成乙烯和水蒸气，整个反应过程包括扩散、吸附、反应和脱附等步骤。
其中，扩散和吸附是限制反应速率的步骤，而反应和脱附则相对较快。
四、结论本实验研究了乙醇气相脱水制乙烯的动力学行为，得到了反应速率常数和活化能等动力学参数，并确定了反应机理。
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
乙醇气相脱水制乙烯实验报告
1. 引言
•介绍乙醇气相脱水制乙烯实验的背景和目的。
2. 实验方法
•列出实验所使用的仪器、试剂和设备。
•详细描述实验步骤，包括试验条件、操作流程等。
3. 实验结果
•描述实验过程中观察到的现象和数据。
•用表格或图表记录实验数据和实验结果。
•对实验结果进行分析和讨论。
4. 实验讨论
•分析实验结果并讨论实验所得结论的可靠性。
•探讨实验中可能存在的误差和改进方法。
•就实验方法和结果提出进一步的研究方向。
5. 结论
•总结实验的目的、方法和结果。
•对实验所得结论进行概括和归纳。
6. 参考文献
•列出实验报告中引用的相关文献。
以上是对实验报告的基本结构的一个大纲，可以根据实际情况进行具体的编写。
实验报告要清晰、准确地反映出实验的过程和结果，同时要有逻辑性和可读性。
乙醇脱水制乙烯实验
实验六 乙醇气固相脱水制乙烯动力学实验一、实验目的1、熟悉内循环式无梯度反应器的特点以及其它有关设备的使用方法。
2、通过乙醇气固相催化脱水实验，巩固所学的有关动力学方面的知识。
3、掌握内循环式无梯度（全混流）反应器的设计方程。
4、掌握利用内循环式无梯度反应器获得反应动力学数据的方法和手段，巩固动力学数据的处理方法，并可根据动力学方程求出相应的参数值。
二、实验原理本实验采用磁驱动内循环无梯度反应器，催化剂颗粒置于不锈钢筐内，不锈钢筐置于反应器内腔，反应器整体置于恒温电炉中。
由于搅拌轮的推动作用,使气流强制循环，可使反应器内的反应混合物达到理想混合,即无浓度梯度和温度梯度，物料的流动方式近于全混流。
根据全混流反应器的设计方程可知，反应物的反应速率满足式（1）。
0mol-'=,()g hA A A F X r W ⋅ （1） 其中，F A 0——进料的摩尔流率，mol/h ；X A ——反应物A 的转化率； W ——催化剂质量，g ；-r A `——反应物A 的消耗速率，mol/(g ·h)。
由此可计算出反应物的反应速率。
通过调整进料速率，可以得到不同的反应物转化率（或反应器出口浓度），从而可得出反应速率常数k 与反应级数n 。
本实验的对象为乙醇脱水反应，该反应为平行反应，乙醇进行分子内脱水成乙烯，同时可能分子间脱水生成乙醚，参见式（2）和式（3）。
25252522C H OH C H OC H +H O → (2)25242C H OH C H +H O → (3)一般而言，较高的温度有利于生成乙烯，而较低的温度则有利于生成乙醚。
在给定温度压力条件下，在所述内循环无梯度反应器内，以60~80目分子筛为催化剂，在一定的乙醇进料速率下，进行乙醇脱水气固相反应。
利用六通阀对产物进行采样分析，得到各组分的色谱分析面积百分比。
利用表1所提供的校正因子按式(4)计算得出各组分的质量分数或摩尔分数。
2007乙烯比武理论范题
乙烯技能比武理论范题一、选择题（单选或多选，共60题，每题0.5分，共30分）1、乙醇既可以进行分子内脱水，生成乙烯，又可分子间脱水生成（ B ）。
A 丁烯B 乙醚C 丁醛D 丙烯2、炔烃的同系物是（D ）A 烷烃B 烯烃C 环烷烃D 二烯烃3、造成脱乙烷塔塔釜分析不合格，乙烷含量高的原因（ B ）A 灵敏板温度高B 灵敏板温度低C 塔压偏低D 塔釜加热量大4、工业上常用（ D ）表示含水气体的水含量A 百分比B 密度C 摩尔比D 露点5、族组成PONA中A指的是（ D ）。
A 烷烃B 烯烃C 环烷烃D 芳烃6、在PONA各族烃中，K值从小到大的排列顺序为（C）。
A P<N<AB N<P<AC A<N<PD N<A<P7、炉出口压力是指（A）处的压力。
A 辐射段出口B 废热锅炉出口C 急冷器出口8、下列各种烃类中，K值最高的是（A）9、一般来讲，当裂解炉炉管渗碳大于﹙A﹚时，应考虑更换炉管。
A．60% B．70% C．80% D．40%10、下列各组物质中，属于同一种物质的是（ D ）.晶体A. 水、冰、干冰B. 胆矾、绿矾、CuSO4C. 大理石、生石灰、石灰石D. 烧碱、火碱、NaOH11、塔内上升蒸汽的速度大小直接影响传质效果，塔内最大的蒸汽上升速度不得超过﹙A﹚。
A.空塔速度B.液泛速度C.1/2空塔速度D. 液泛速度12、氢气在空气中的爆炸极限是（ A ）。
A.4～75%B.2.7～36%C.2～11%D. 12～21%13、乙烯临界压力是（ A ）Mpa，临界温度是（ A ）℃。
A、 5.1 …9.5B、6.0…10.0C、4.5…8.5 D. 5.5…7.514、下列不属于换热器热补偿方式的是﹙C﹚换热器。
A．浮头 B．U型管 C．管箱 D．空心管板15、石脑油裂解反应中加入稀释蒸汽的目的是﹙B﹚。
A.降低反应温度B.降低烃分压C.保护裂解炉D.起催化剂作用16、乙烯装置原料与成本的关系是﹙C﹚。
乙烯 高级技师题库
乙烯高级技师题库一、选择题（1 - 10题）1. 乙烯的分子结构是（）- A. 直线型。
- B. 平面型。
- C. 正四面体。
- D. 三角锥形。
解析：乙烯的结构简式为CH_2 = CH_2，碳原子采用sp^2杂化，分子为平面型结构。
所以答案为B。
2. 乙烯在工业上主要是通过（）方法制取。
- A. 煤的干馏。
- B. 石油裂解。
- C. 乙醇脱水。
- D. 乙炔加氢。
解析：在工业上，乙烯主要是通过石油裂解得到的。
石油裂解是深度裂化，以获得短链不饱和烃，如乙烯、丙烯等。
煤的干馏主要得到苯、甲苯等芳香烃；乙醇脱水可以制乙烯，但不是工业上主要的制取方法；乙炔加氢得到乙烯成本较高且不是主要工业制法。
所以答案为B。
3. 乙烯与溴水反应的类型是（）- A. 取代反应。
- B. 加成反应。
- C. 氧化反应。
- D. 聚合反应。
解析：乙烯与溴水反应的化学方程式为CH_2 = CH_2+Br_2→CH_2Br -CH_2Br，双键中的一个键断裂，两个溴原子分别加在两个碳原子上，属于加成反应。
所以答案为B。
4. 下列关于乙烯的物理性质描述错误的是（）- A. 无色气体。
- B. 难溶于水。
- C. 密度比空气小。
- D. 有刺激性气味。
解析：乙烯是无色气体，难溶于水，密度比空气略小，乙烯是稍有气味的气体，不是刺激性气味。
所以答案为D。
5. 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，这一反应体现了乙烯的（）- A. 氧化性。
- B. 还原性。
- C. 酸性。
- D. 碱性。
解析：乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，是因为乙烯被酸性高锰酸钾氧化，在这个反应中乙烯表现出还原性。
所以答案为B。
6. 在一定条件下，乙烯发生聚合反应的化学方程式为nCH_2 = CH_2→[CH_2 - CH_2]_n，这个反应中乙烯的作用是（）- A. 氧化剂。
- B. 还原剂。
- C. 单体。
- D. 催化剂。
解析：在聚合反应中，能发生聚合反应形成高分子化合物的小分子物质称为单体，乙烯在聚合反应中是单体。
实验三__乙醇气相脱水制乙烯反应动力学[1]
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实验三乙醇气相脱水制乙烯反应动力学反应动力学描述了化学反应速度与各种因素如浓度、温度、压力、催化剂等之间的定量关系。
动力学在反应过程开发和反应器设计过程中起着重要的作用。
它也是反应工程学科的重要组成部分。
在实验室中，乙醇脱水是制备纯净乙烯的最简单方法。
常用的催化剂有：1.浓硫酸：液相反应，反应温度约170℃。
2.三氧化二铝：气—固相反应，反应温度约360℃。
3.分子筛催化剂：气—固相反应，反应温度约300℃。
本实验的催化剂为三氧化二铝（550℃活化4小时）。
（一）实验目的1. 巩固所学有关反应动力学方面的知识。
2. 掌握获得反应动力学数据的手段和方法。
3. 学会实验数据的处理方法，并能根据动力学方程求出相关的动力学参数值。
4. 熟悉简易微分反应器的特点及其它有关设备的使用方法，提高实验技能。
（二）实验原理乙醇脱水属于平行反应。
既可以进行分子内脱水生成乙烯，又可以进行分子间脱水生成乙醚。
一般而言，较高的温度有利于生成乙烯，而较低的温度有利于生成乙醚。
因此，对于乙醇脱水这样一个复合反应，随着反应条件的变化，脱水过程的机理也会有所不同。
借鉴前人在这方面所做的工作，将乙醇在分子筛催化剂作用下的脱水过程描述成：2C2H5OH→C2H5OC2H5+H2O+QC2H5OH→C2H4+H2O-Q（三）装置、流程及试剂（见附图）1. 装置本实验装置由三部分构成。
第一部分是由微量进料泵、氢气钢瓶、汽化器和取样六通阀组成的进料系统。
第二部分是反应系统。
它是由简易微分反应器、温度控制器和显示仪表组成。
反应器的结构见附图。
第三部分是取样和分析系统。
包括取样六通阀、产品收集器和在线气相色谱仪。
整套实验装置安装在一个实验柜中，操作方便。
2. 流程实验流程见附图。
3. 试剂和催化剂：无水乙醇，优级纯；三氧化二铝催化剂，60～80目，重1.0克。
（四）实验步骤开始实验之前，需熟悉流程中所有设备、仪器、仪表的性能及使用方法。
然后才可按实验步骤进行实验。
乙醇气相脱水制乙烯动力学实验
一、实验目的1、巩固所学的有关动力学方面的知识；2、掌握获得的反应动力学数据的方法和手段；3、学会动力学数据的处理方法，根据动力学方程求出相应的参数值；4、熟悉内循环式无梯度反应器的特点以及其他有关设备的特点以及其它有关设备的使用方法，提高自己的实验技能。
二、实验原理乙醇脱水属于平等反应。
既可以进行分子内脱水成乙烯，又可以分子间脱水生成乙醚。
一般而言，较高的温度有利于生成乙烯，而较低的温度则有利于生成乙醚。
三、实验装置及流程1.实验装置图7-1 反应器装置图装置由三部分组成：第一部分是有微量进料泵，氢气钢瓶，汽化器和取样六通阀组成的系统；第二部分是反应系统，它是由一台内循环式无梯度反应器，温度控制器和显示仪表组成；第三部分是取样和分析系统，包括六通阀，产品收集器和在线气相色谱信。
2.实验流程如下图所示：PI 内循环无梯度反应色谱实验装置流程示意图1017TI TCI8911TIC-控温;TT-测温；PI-压力计;V1-进气截止；V2-进气预热截止阀；K3-进气旁路调节阀；K2-阀箱产物流量调节；K3-气液分离后尾气调节；J-进液排放三通阀；1-气体钢瓶；2－稳压阀；3-转子流量计；4-过滤器；5-质量流量计；6-缓冲器；7－压力传感器；8－预热器；9-预热炉；10-反应器；11-反应炉；12-马达;13-恒温箱;14-气液分离器；15-调压阀;16-皂膜流量计；17-加料泵1211V 1PI 色谱TCITCI TCI 2345613141531618K 1K 2V 2进气预热截止K 37J图7-2 内循环无梯度反应色谱实验装置流程示意图3.试剂和催化剂：无水乙醇，优级纯；分子筛催化剂，60～80目，重0.4克。
四、实验步骤1、打开H 2钢瓶使柱前压达到0.5kg/cm 2确认色谱检测中截气通过后启动色谱，柱温110℃，汽化室130℃，检测室温达到120℃，待温度稳定后，打开导热池——微电流放大器开关，桥电流至100mA ；2、在色谱仪升温的同时，开启阀恒温箱加热器升温至110℃，开启保温加热器升温至160℃；3、打开反应器温度控制开关，升温，同时向反应器冷却水夹套通冷却水。
最新人教版高中化学选修三第四章《生物大分子》检测卷(包含答案解析)(2)
一、选择题1．(0分)[ID：141093]下列说法正确的是A．实验室制肥皂时，将适量植物油、乙醇和稀硫酸混合，并不断搅拌、加热，直到混合物变稠，即可得到肥皂B．用乙醇制取乙烯时所用温度计的位置与制取蒸馏水时所用温度计的位置不同C．将10滴溴乙烷加入10mL 10%的烧碱溶液中加热片刻后，再滴加2滴2%的硝酸银溶液，以检验水解生成的溴离子D．葡萄糖的银镜反应、乙酸乙酯的制备都需水浴加热2．(0分)[ID：141087]新冠病毒由蛋白质外壳和单链核酸组成，直径大约在60～140nm，乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。
下列说法正确的是A．病毒由碳、氢、氧三种元素组成B．新冠病毒扩散到空气中不可能形成胶体C．医用酒精能用于消毒是因为它有强氧化性D．过氧乙酸相对分子质量为763．(0分)[ID：141083]科学技术的发展不仅改善了人们的生活，也帮助人类实现“上九天揽月、下五洋采‘冰’”。
下列没有涉及．．．．化学反应的是A B C D厨余污油裂化为航空燃油粮食酿醋开采得到可燃冰以“煤”代“油”生产低碳烯烃A．A B．B C．C D．D 4．(0分)[ID：141081]下列有关物质分离或提纯方法正确的是A．用分液的方法分离乙醇和乙酸的混合物B．为除去乙烷中混有的乙烯，将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液C．为除去苯中的苯酚，加入浓溴水过滤D．为分离出蛋白质，向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，过滤5．(0分)[ID：141078]下列有关物质的性质与应用对应关系不正确．．．的是A．葡萄糖具有还原性，可用于制银镜B．三硝基甲苯(TNT)难溶于水，可用作烈性炸药C．丙三醇具有很强的吸湿性，可用作配制化妆品D．KOH溶液呈碱性，可用于油脂的皂化6．(0分)[ID：141063]下列说法不正确的是A．甘氨酸和丙氨酸的混合物在一定条件下发生反应生成4种链状二肽B．相等质量的脂肪、葡萄糖和蛋白质在体内氧化所产生的热量脂肪最多C．所有蛋白质遇到浓硝酸均会产生黄色固态物质D．蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖互为同分异构体，分子式都是C12H22O117．(0分)[ID：141058]下列关于有机物的性质叙述正确的是A．向苯和液溴的混合物中撒入铁粉可发生加成反应B．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．溴乙烷中加入硝酸银溶液，生成淡黄色沉淀D．蛋白质和油脂都属于高分子化合物，一定条件下都能水解8．(0分)[ID：141036]下列说法中，正确的是()A．油脂在酸性条件下水解，得不到甘油B．煮热的鸡蛋不能孵化成小鸡，原因是蛋白质变性C．固态氨基酸主要以内盐形式存在，熔点较高，易溶于有机溶剂D．取少量卤代烃加NaOH水溶液共热，冷却，再加AgNO3溶液可检验卤素原子9．(0分)[ID：141034]下列说法正确的是（）A．二氧化硅是酸性氧化物，可以和水反应生成对应的酸B．豆浆是一种胶体，可观察到丁达尔效应C．向蛋白质溶液中滴加饱和硫酸铵溶液可以使蛋白质变性D．腌制火腿时，添加NaNO2 是为了让颜色更鲜艳10．(0分)[ID：141033]化学与生活密切相关，下列叙述错误的是（）A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B．疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性C．新能源的优点是没有污染或者很少污染D．物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用11．(0分)[ID：141031]化学与科技、生产、生活、环境等密切相关。
乙烯、苯和乙醇测试题
⼄烯、苯和⼄醇测试题⼄烯、苯和⼄醇测试题第Ⅰ卷⼀、选择题（每⼩题仅有⼀个选项符合题意，每⼩题3分，共51分）1.下列说法中，错误的是A.⽆论⼄烯与Br2的加成，还是⼄烯使酸性KMnO4溶液褪⾊，都碳碳双键有关B.⽤溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别⼄烯和⼄烷C.相同质量的⼄烯和甲烷完全燃烧后产⽣的⽔的质量相同D.利⽤燃烧的⽅法可以鉴别⼄烯和甲烷2.苯分⼦实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的交替结构，可以作为证据的事实有①苯的间位⼆元取代物只有⼀种。
②苯的邻位⼆元取代物只有⼀种。
③苯不能使酸性KMnO4溶液褪⾊。
④苯能在⼀定条件下与氢⽓反应⽣成环⼰烷。
⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴发⽣取代反应。
A.①③④B.③④⑤C.②③⑤D.①③⑤3.下列哪⼀个分⼦模型不属于⽐例模型（）4.苯与⼄烯相⽐较，下列叙述正确的是（）A.都可以与溴发⽣取代反应B.都容易发⽣加成反应C.⼄烯易发⽣加成反应，苯不能发⽣加成反应D.⼄烯易被酸性KMnO4氧化，⽽苯不能5. 酿酒技术是我国古代的化学成就之⼀。
我国早在公元前2 200年就能造酒，⼈类饮酒的历史也随着酒的产⽣⼀直延续到现在，酒与化学是密切相关的。
下列关于⼄醇的说法正确的是（）A.⼄醇在⽔溶液中能电离出少量的H+，所以⼄醇是电解质B.⼄醇结构中有—OH，所以⼄醇显碱性C.⼄醇分⼦中只有烃基上的氢原⼦可被钠置换出来D.⼄醇是⼀种很好的溶剂，能溶解许多⽆机化合物和有机化合物，⼈们⽤⽩酒浸泡中药制成药酒就是利⽤了这⼀性质6.下列说法正确的是（）A.检测⼄醇中是否含有⽔可加⼊少量的⽆⽔硫酸铜，如变蓝则含⽔B.除去⼄醇中的微量⽔可加⼊⾦属钠，使其完全反应C.获得⽆⽔⼄醇的⽅法通常采⽤先⽤浓H2SO4吸⽔，然后再加热蒸馏的⽅法D.获得⽆⽔⼄醇的⽅法通常采⽤先⽤⽆⽔硫酸铜吸⽔，然后再加热蒸馏的⽅法7.下列反应不属于加成反应的是（）8.下列实验能获得成功的是（）A.苯与浓溴⽔⽤铁作催化剂制溴苯B.将苯与浓硝酸混合共热制硝基苯C.甲烷与氯⽓光照制得纯净⼀氯甲烷D.⼄烯通⼊溴的四氯化碳溶液得到1，2-⼆溴⼄烷9. 类⽐⼄烯和⼄醇的化学性质，推测丙烯醇（CH2=CH—CH2OH）可发⽣的化学反应有（）①加成反应②氧化反应③燃烧④加聚反应⑤取代反应⑥与Na2CO3溶液反应放出CO2A.只有①②③⑥B.只有①②③④C.只有①③④⑥D.①②③④⑤10. 下列反应属于取代反应的是（）11.下列各组物质在⼀定条件下反应，可以制得较纯净的氯⼄烷的是（）A.⼄烷与氯⽓混合B.⼄烯与氯⽓混合C.⼄烯与氯化氢⽓体混合D.⼄烯通⼊浓盐酸中12.苯⼄烯是⼀种重要的有机化⼯原料，其结构简式为，它⼀般不可能具有的性质是A.易溶于⽔，不易溶于有机溶剂B.在空⽓中燃烧产⽣⿊烟C.它能使溴的四氯化碳溶液褪⾊，也能使酸性⾼锰酸钾溶液褪⾊D.能发⽣加成反应，在⼀定条件下可与4倍物质的量的氢⽓加成13.120 ℃，101 kPa下，将下列有机物分别与⾜量的空⽓混合，引燃反应后恢复到原来温度，⽓体体积不变的是（）A.C2H6B.C2H4C.C3H8D.C6H614.某⽓态的烷烃与烯烃的混合⽓体9 g，其密度为同状况下H2密度的11.2倍，将混合⽓体通过⾜量的溴⽔，溴⽔增重4.2 g,则原混合⽓体的组成为（）A.甲烷，⼄烯B.⼄烷，⼄烯C.甲烷，丙烯D.甲烷，丁烯15.鲨鱼是世界上惟⼀不患癌症的动物，因其体内含有⼀种⾓鲨烯，具有抗癌性。
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验三简易内循环无梯度反应（乙醇气相脱水制乙烯宏观反应速率的测定）
验目的
．巩固所学有关反应动力学方面的知识。
．掌握测取宏观反应动力学数据的手段和方法。
．学会实验数据的处理方法，并能根据动力学方程求出相关的动力学参数值。
．了解内循环式无梯度反应器的特点及其使用方法。
验原理
反学动力学描述了化学反应速率与各种因素如浓度、温度、压力、催化剂等之间的定量关系。
动力学在反应过程开发和反应器设计过要的作用。
它也是反应工程学科的重要组成部分。
气固相催化反应是一个多步骤的反应，它包括以下七个步骤：
．反应物分子由气流主体向催化剂的外表面扩散（外扩散）；
．反应物分子由催化剂外表面向催化剂微孔内表面扩散（内扩散）；
．反应物分子在催化剂微孔内表面上被吸附（表面吸附）；
．吸附的反应物分子在催化剂的表面上发生化学反应，转化成产物分子（表面反应）；
．产物分子从催化剂的内表面上脱附下来（表面脱附）；
．脱附下来的产物分子从微孔内表面向催化剂外表面扩散（内扩散）；
．产物分子从催化剂的外表面向气流主体扩散。
这七个步骤可分为物理过程和化学过程。
其中步骤1、2、6、7为物理扩散过程，步骤3、4、5为化学过程。
在化学过程中，步骤3、为化学吸附和化学脱附过程，步骤4为表面化学反应过程。
整个反应的总速率取决于这7个步骤中阻力最大的一步，该步骤称为反步骤。
如果步骤1或7为控制步骤，称反应为外扩散控制反应；如果步骤2或6为控制步骤，称反应为内扩散控制反应；如果步骤任何一步为控制步骤，称反应过程为反应控制或动力学控制。
在考虑以上所有步骤的影响的反应速率为为宏观反应速率，在消除了括热量传递和质量传递）的影响的理想情况下，测得的化学反应的反应速率为相应反应的本征反应速率。
在实际反应过程中，由于固体催化剂一般都具有很大的内表面，反应物质通过扩散达到催化剂内部的不同深度进行反应，因而导致常梯度和温度梯度，而这个浓度梯度和温度梯度对催化反应影响一般很大，因此需要了解催化剂颗粒内表面的浓度和温度梯度，即内
速率的影响。
在消除外扩散的影响的条件下，测出宏观反应速率，再和本征反应速率比较，即可得出内扩散对总反应速率的影响。
内循环无梯度反应器来测定内扩散对总反应速率的影响。
图3-18-1为实验室用内循环无梯度反应器的示意图。
该反应器中催化剂固定不动，采用涡轮搅拌器实现反应气体在反应器内循环流只有少量的反应气从进口加入补充和少量的反应气从出口离开反应器，而有由大量气体在反应器进、出口处循环流动，并和补充的通过催化剂床层。
当循环气流量和原料气流量之比足够大时，反应气体的组成在催化剂床层进出口处变化甚微，此时反应器内就不，即可以用反应物出口浓度计算反应速率。
同时通过合理设计反应器的温度保温与控制系统，很容易实现反应器中温度无梯度。
这应气体中浓度和温度梯度。
图3-18-1 无梯度反应器示意图
设反应气进口流量为q V0，反应原料A浓度为c A0；反应气出口流量为q V1，反应原料A浓度为c A1，循环气体的流量为q c，反应器进口处循环气刚混合时反应原料A的浓度为c Ai，则有：
q V0c A0＋q c c A1= (q V0＋q c) c Ai (3比R c＝q c / q V0，上式可变换为：
(3很大时，c Ai= c A1，此时反应器内原料浓度处处相等。
一般来说当R c>25时，无梯度反应器实质上是全混流反应器，反应速率可以简单
(3-1式中，V R为催化剂床层的体积。
当反应过程中气体体积无变化时，上式可写为：
(3因而，在某一反应条件下，只要测得进、出气体的流量和进、出口气体原料的浓度，就可以反应在该条件下的宏观反应速率。
按
参数的实验设计方法设计并进行实验，测得在不同反应温度和浓度条件下的宏观反应速率，通过计算便可求得宏观动力学方程。
本实验是测定乙醇脱水是制备纯净乙烯的宏观动力学方程。
所用催化剂，该催化剂的优点是乙烯收率高，反应温度较低（约300°C 乙醇脱水属于平行反应，既可以进行分子内脱水生成乙烯，又可以进行分子间脱水生成乙醚。
一般而言，较高的温度有得于生成乙烯温度有利于生成乙醚。
因此，对于乙醇脱水这样一个复合反应，随着反应条件的变化，脱水过程的机理也会有所不同。
借鉴前人在工作，将乙醇在分子筛催化剂作用下的脱水过程描述成：
2C2H5OH®C2H5OC2H5+H2O
C2H5OH®C2H4+H2O
）你的位置：第三章实验部分->实验十八乙醇气相脱水制乙烯宏观反应速率的测定(2/2)
三、实验装置与流程
图3-18-2为实验流程示意图。
原料乙醇经微量进料泵1计量后，进入汽化器2汽化，然后通过六通阀3进入无梯度反应器5，反应气体离冷凝器7冷凝后放空。
通过旋转六通阀3或4向气相色谱仪6进样后，分析出反应器进口和出口的气体的组成。
四、实验步骤
开始实验之前，需熟悉流程中所有设备、仪器、仪表的性能及使用方法。
然后才可按实验步骤进行实验。
1．在反应器中加入3.0g粒度为60~80目的分子筛催化剂。
2．打开H2钢瓶高速色谱仪的柱前压力至0.05MPa。
确认色谱检测器有载气通过反启动色谱仪。
调整柱温到定后，打开热导池的开关，并调整桥电流至150mA。
3．在色谱仪升温的同时，打开阀恒温箱和管路加热器开关，使之升温到110℃。
由于脱氢反应为一级反应，则生成乙烯的反应速率的常数k可能通过下式求出：
k=r/c A
根据阿累尼乌斯方程k=k0exp(－E/RT)，将1nk对1/T作图，即可求出k0和E。
在低温有乙醚生成的情况下，参照上述计算过程，求出乙醇的消耗速率常数和相应的活化能。
在此，同样
六、思考题
1．用无梯反应测定化学反应动力学的优、缺点是什么？
2．要想证明测定的是本征动力学数据，还需要补充哪些验内容？
3．分另画出温度和乙醇进料速率与乙醇收率的关系曲线，并对这两类曲线所反映出的规律作出解释。
参考文献
1．刘光永主编. 化工开发实验技术. 天津：天津大学出版社，1994
2．房鼎业，乐清华，李福清主编. 化学工程与工艺专业实验. 北京：化学工业出版社，2000
3. 朱炳辰主编. 化学反应工程. 北京：化学工业出版社，2001
□后退。