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