环己烷()在负载纳米Au的分子筛(Au/TS1)催化剂的作用下与空气发生氧化反应,反应原理是:通过游离基反应形成环己基过氧化氢,该过氧化物在Au/TS1催化作用下受热分解,生成环己醇和环己酮(O)。由于环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化,因而有许多副产物(如己二酸及一些酯类化合物)生成。 (1) 下表是某反应温度下,环己烷催化氧化反应的转化率(x)和目标产物的选择性(S)的结果:
催化剂
| 转化率(x)/%
|
|
|
| 目标产物的选择性(S)/%
|
|
|
|
| 环己基过氧化氢
| 环己醇
| 环己酮
|
|
| Au/TS1
| 10.4
| 14.1
| 34.9
| 39.8
| ① 写出环己烷催化氧化为环己酮的化学方程式: 。 ② 若在反应容器中加入1.0mol环己烷,则生成的环己酮的物质的量为________(保留2位小数)。 (2) 图甲是反应温度对环己烷催化氧化反应的转化率(x)和目标产物的选择性(S)和目标产物的总收率(y)的影响。
① 由图甲可知:该反应较适宜的反应温度为________左右。 ② 随着反应温度的升高,环己烷的转化率(x)逐渐增加,而目标产物的选择性(S)和目标产物的总收率(y)却逐渐降低,其可能的原因是 。 (3) 图乙是反应时间对环己烷催化氧化反应的转化率(x)和目标产物的选择性(S)和目标产物的总收率(y)的影响。 ① 由图乙可知,该反应较适宜的反应时间为________左右。 ② 随着反应时间的延长,环己烷的转化率(x)逐渐增加,而目标产物的选择性(S)逐渐降低,这说明________________________________________________________。 |