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
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转化率(x)/%
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目标产物的选择性(S)/%
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环己基过氧化氢
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环己醇
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环己酮
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Au/TS1
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10.4
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14.1
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34.9
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39.8
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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________________________________________________________。