工业上目前使用两种方法制取乙醛:(1)乙炔水化法;(2)乙烯氧化法。下列两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率、产量等有关的信息情况:
表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量
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乙炔水化法
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乙烯氧化法
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原料
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乙炔、水
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乙烯、空气
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反应条件
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HgSO4、100~125℃
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PdCl2-CuCl2、100~125℃
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平衡转化率
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乙炔平衡转化率90%左右
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乙烯平衡转化率80%左右
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日产量
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2.5吨(某设备条件下)
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3.6吨(相同设备条件下)
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表二:原料来源生产工艺
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原料生产工艺过程
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乙炔
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乙烯
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来源于石油裂解气
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根据上述两表,回答下列问题:
(1)写出下列化学方程式:
a.乙炔水化法制乙醛__________________________________________________。
b.乙烯氧化法制乙醛______________________________________________。
(2)从两表中分析,现代工业上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法(从环境、原料来源、产率和产量、能耗等角度),分析可能的原因:________________________________。
(3)从化学反应速率角度分析,在相同条件下,两种制取乙醛的方法哪种快?
___________________________________________________________________。
(4)若将上述两种方法的反应条件,均增加“100atm”,原料平衡转化率_______(填增大、减小、不变);而实际生产中不采用的理由是_____________________________。
(5)若乙烯由石油裂化(裂化气混合气体的平均化学式CnHm、m>2n),进一步完全催化裂解而来,得到体积百分含量分别为:甲烷:5%、乙烯:40%、丙烯:10%、其余为丁二烯和氢气(气体体积均在同温同压下测定)。若得到40mol乙烯,求:能够得到丁二烯和氢气的物质的量各为多少?