Обосновать выбор. Какие еще способы смещения равновесия можно использовать в данном случае?

Ответ: Необходимо получить максимальную селективность образования основной реакции

Селективность (избирательность) - S_i^A - отношение количества полученного целевого продукта ni (моь) к теоретически возможному его количеству ni теор (моль) при данной степени превращения исходного реагента

Где А – индекс, обозначающий исходное вещество, по которому рассчитывается селективность

i – индекс, обозначающий продукт реакции, для которого ведется расчет

Селективность показывает долю полезно израсходанного на целевой продукт сырья.

Таким образом, для повышения селективности образования целевых продуктов необходимо уменьшить выход продукта в побочной реакции.

Для этого нужно сместить равновесие в левую сторону согласно принципу Ле –Шателье.

1. реакция экзотермическая и идет с выделением тепла, следовательно для смещения равновесия в сторону исходных веществ нужно повысить температуру.

2. можно повысить концентрацию R, не выводя продукт из реакционной зоны

3. повышение или понижение давления не влияет на протекание процесса , так как число молей реагентов эквивалентно числу молей продукта

Кроме того, необходимо обеспечить смещение равновесия основной реакции в сторону образования продуктов. Для этого:

1. нужно повысит температуру, так как реакция идет с поглощением тепла

2. так как число молей реагентов превышает число молей продуктов, необходимо повысить давление для смещения равновесия вправо

3. по той же причине ( n<0) можно ввести инертный разбавитель для уменьшения накопления примесей в системе

При полном расходовании реагентов в основной реакции побочная реакция протекать не будет, следовательно процесс будет идти с максимальной селективностью по целевым продуктам.

Первая стадия производства бутадиена – дегидрирование бутана

С₄Н₁₀ ↔ С₄ Н₈ + Н₂ ( ∆ Н > 0) осложнена крекингом бутана

С₄Н₁₀↔ С₂Н₄ + С₂Н₆ (∆ Н > 0)

Энергия активации крекинга бутана имеет более высокое значение. Что можно предпринять для повышения селективности процесса?

Ответ:Поскольку E₂ > E₁, то для увеличения селективности процесса необходимо уменьшать температуро, но это приведет к уменьшению скорости процесса.

Также обе реакции, и главная и побочная являются эндодтермическим, а это значит, сто снижение температуры приведет к смещению равновесия влево (уменьшению выхода продукта, снижению селективности)

Поэтому для увеличения селективности необходимо вводить селективный катализатор, понижая таким образом E₂

46. В газовой фазе протекают параллельные реакции: А → R (∆Н > 0 ) (основная) и 2 А → S (∆H < 0) (побочная). Энергия активации основной реакции Е₁ больше, чем побочной Е₂ , а порядок реакции по компоненту А для первой реакции меньше, чем для второй. Как увеличить дифференциальную селективность процесса?

Какие приёмы Вы можете предложить для подавления побочных реакций?

Ответ: Т. к. E₂>E₁ , то для увеличения селективности процесса необходимо уменьшать температуру, но это приведет к уменьшению скорости процесса.

Основная реакция является эндотермической, это значит, что снижение температуры приведет к смещению равновесия влево (уменьшение выхода основного продукта, снижение селективности)

Для увеличения селективности необходимо вводить селективный катализатор, понижающий E₂