Question

【題目】乙烯可用作合成纖維、合成橡膠、合成塑料的原料。回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)室用乙醇和五氧化二磷制取乙烯的過程如下：

P2O5+3H2O=2H3PO4

H3PO4+C2H5OH→C2H5OPO(OH)2(磷酸單乙醋)+H2O；

170～200 ℃時(shí)，C2H5OPO(OH)2會(huì)分解生成乙烯和磷酸。

C2H5OPO(OH)2分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。

(2)向2 L的恒容密閉容器中充入0.1mol C2H6和0.1 molCO2，發(fā)生的反應(yīng)為

C2H6 (g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)，C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。

①在相應(yīng)溫度下，A點(diǎn)的反應(yīng)速率v(正)________(填“>”“<”或“=”)v(逆）。

②若不考慮副反應(yīng)的發(fā)生，為提高C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率，除了將生成物及時(shí)從體系中分離出來外，還可采取的措施有________________ (任寫一種)。

③720℃時(shí)，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______________。

(3)用CrO3作催化劑，CO2重整C2H6制乙烯的反應(yīng)過程如下：

C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H1 ；

3H2(g)+2CrO3(s)=3H2O(g)+Cr2O3(s) △H2 ;

Cr2O3(s)+3CO2(g)=3CO(g)+2CrO3(s) △H3。

①反應(yīng)：C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+ CO2(g) +H2O(g)的△H=____________(用含△H1、△H2、△H3的代數(shù)式表示）。

②已知部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示，則△H1=__________kJ·mol-1。

化學(xué)鍵	C-C	C=C	C-H	H-H
鍵能/kJ mol-1	348	615	413	436

Answer 1

【答案】 C2H5OPO(OH)2CH2=CH2↑+H3PO4 > 適當(dāng)升高溫度(或適當(dāng)減小壓強(qiáng)或增大起始時(shí)CO2與C2H6的投料比等其他合理答案) 0.025 +123

【解析】本題主要考查化學(xué)平衡的移動(dòng)。

(1)170～200 ℃時(shí)，C2H5OPO(OH)2會(huì)分解生成乙烯和磷酸。C2H5OPO(OH)2分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H5OPO(OH)2CH2=CH2↑+H3PO4。

(2)①在相應(yīng)溫度下，A→B平衡向正反應(yīng)方向建立，所以A點(diǎn)的反應(yīng)速率v(正)>v(逆）。

②若不考慮副反應(yīng)的發(fā)生，為提高C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率，除了將生成物及時(shí)從體系中分離出來外，還可采取的措施有適當(dāng)升高溫度(或適當(dāng)減小壓強(qiáng)或增大起始時(shí)CO2與C2H6的投料比等其他合理答案)。

③720℃時(shí)，各物質(zhì)的平衡濃度為：c(C2H6)=c(CO2)=c(C2H4)=c(CO)=c(H2O)=0.025mol/L，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K==0.025。

(3)①將上述熱化學(xué)方程式分別用a、b、c表示，(3a+b+c)/3得：C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO2(g)+H2O(g) △H=。

②△H=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和，△H1=(615+6×413-348-4×413-436)kJ·mol-1=+123kJ·mol-1。