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)實驗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，C2H5OPO(OH)2會分解生成乙烯和磷酸。

C2H5OPO(OH)2分解反應的化學方程式為___________________。

(2)向2 L的恒容密閉容器中充入0.1mol C2H6和0.1 molCO2，發生的反應為

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

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

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

③720℃時，上述反應的平衡常數K=______________。

(3)用CrO3作催化劑，CO2重整C2H6制乙烯的反應過程如下：

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

②已知部分化學鍵的鍵能數據如下表所示，則△H1=__________kJ·mol-1。

化學鍵	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 > 適當升高溫度(或適當減小壓強或增大起始時CO2與C2H6的投料比等其他合理答案) 0.025 +123

【解析】本題主要考查化學平衡的移動。

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

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

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

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

(3)①將上述熱化學方程式分別用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。