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解答题-原理综合题 适中0.65 引用3 组卷792
环氧乙烷是高效消毒剂,可用于口罩等医用品消毒,工业常用乙烯氧化法生产。
主反应:2CH2=CH2(g) + O2(g)2 (g) △H1=-209.8 kJ/mol
副反应:CH2=CH2(g) + 3O2(g)=2CO2(g)+ 2H2O(g) △H2=-1323.0 kJ/mol
回答下列问题:
(1) C2H4的燃烧热△H=-1411.0 kJ/mol,则环氧乙烷(g)的燃烧热△H=_______
(2)以下既能加快反应速率又能提高环氧乙烷产率的方法有的_______ (填标号)。
A.降低温度                                     B.向容器中充入N2使压强增大
C.采用改性的催化剂                       D.用空气替代氧气
(3)已知:(g)+HCl(g)(l),合成过程中的温度与氯乙醇的平衡产率关系如图a,30℃下原料投料比与氯乙醇的平衡产率关系如图b。

反应随温度升高平衡产率降低的可能原因为_______;其它条件不变时,降低环氧乙烷与HCl的投料比,环氧乙烷的平衡转化率将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)环氧乙烷经水解可得到乙二醇。乙二醇 易溶于水的原因为_______;写出乙二醇—氧气碱性燃料电池的负极电极反应式:_______
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知识点:盖斯定律的应用化学反应条件的控制及优化化学平衡的移动燃料电池 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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环氧乙烷作为一种高效消毒剂,能与微生物的蛋白质、DNA、RNA发生非特异性烷基化作用,阻碍细菌蛋白质的新陈代谢,因此,常用于一次性口罩生产过程中灭菌和新冠病毒的消杀。工业上常用乙烯氧化法生产环氧乙烷,具体反应原理为:
主反应:2CH2=CH2(g)+O2(g)2 (g)H1=-209.8kJ·mol-1
副反应:CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)H2=-1323.0kJ·mol-1
(1)C2H4的燃烧热H=-1411.0kJ·mol-1,则环氧乙烷(g)的燃烧热H=___
(2)以下既能加快反应速率又能提高环氧乙烷产率的方法有___(填标号)。
A.降低温度                      B.向容器中充入N2使压强增大
C.采用改性的催化剂        D.用空气替代氧气
(3)若在1L的密闭容器中充2molCH2=CH2(g)和1molO2(g),在一定温度下只发生主反应,达到平衡时CH2=CH2的转化率为75%,则平衡时用各组分的物质的量分数表示的化学平衡常数Kx=___(保留2位有效数字)。
(4)已知:(g)+HCl(g)(l),测得该反应过程中温度与氯乙醇的平衡产率关系如图a。30℃时,原料投料比与氯乙醇的平衡产率关系如图b。则随着反应温度的升高,氯乙醇平衡产率降低的可能原因是___;其它条件不变时,降低原料投料比,环氧乙烷的平衡转化率将___(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(5)用电解法也能制备环氧乙烷,具体方法为:使用惰性电极电解KCl溶液,用Cl-交换膜将电解液分为阴极区和阳极区,其中一区持续通入乙烯;电解结束,移出交换膜,两区混合反应即得环氧乙烷。若阳极区的生成物为HOCH2CH2Cl,则乙烯应从___(填“阳极”或“阴极”)通入,阴极的电极反应式为___
丙烯是重要的化工原料,目前生产丙烯主要有丙烷脱氢、丙烷与二氧化碳耦合、电解等技术。
方法一:丙烷直接脱氢法制丙烯
已知:CH3CH2CH3(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1) H=akJ·mol-1
2CH3CH=CH2(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1) H=bkJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=H2O(1) H=ckJ·mol-1
(1)写出丙烷脱氢生成丙烯和氢气的热化学方程式:____
(2)600℃、0.4MPa下,向装有催化剂的恒压密闭容器中,以=1投料,发生丙烷脱氢生成丙烯的反应,丙烷的转化率(α)随时间(t)变化的曲线如图所示:

则该体系达到平衡状态的标志为____(填选项字母)。
A.单位时间内消耗C3H8(g)的物质的量等于生成H2(g)的物质的量
B.体系中气体的密度不再改变
C.单位体积内气体的分子数不再改变
D.H2O(g)的分压不再改变
(3)平衡时水的分压约为___,增大的值可提高丙烷的转化率,解释其原因:___
方法二:丙烷与二氧化碳耦合法制丙烯
(4)丙烷与CO2耦合法制丙烯时,主要发生如下反应:
①C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)
②C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g)
③3CO2(g)+9H2(g) C3H6(g)+6H2O(g)
④CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
在580℃时,将C3H8和CO2按体积比1:1充入一恒压密闭容器中进行反应,实验测得体系中C3H8(g)、CO2(g)的转化率和C3H6(g)的选择性、C3H6(g)的产率随催化剂组成和压强的变化分别如图甲和图乙所示:

已知:C3H6(g)的选择性越高,副产物的含量越低。
耦合法制丙烯适宜选择的生产条件为____,随压强增大C3H6的平衡产率先增大后减小的原因为___
方法三:电解法制丙烯
(5)在酸性电解质溶液中,以惰性材料作电极,将转化为丙烯的原理如图所示:

①太阳能电池的负极是____(填“a”或“b”);
②生成丙烯的电极反应式是____

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