Question

【題目】乙二醛(OHC-CHO)是一種重要的精細化工產品。工業用乙二醇(HOCH2CH2OH)氧化法生產乙二醛。

（1）已知：OHC-CHO(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g)△H=-78kJmol-1

2H2(g)+O2(g)2H2O(l)△H=-571.6kJmol-1

H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJmol-1

則乙二醇氣相氧化反應HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC-CHO(g)+2H2O(g)的 △H=__________kJmol-1 ；

（2）上述制乙二醛反應的化學平衡常數表達式K=________；當原料氣中氧醇比為1.35時，乙二醛和副產物CO2的產率與反應溫度的關系如下圖所示。反應溫度在450～495℃之間時，乙二醛產率降低的主要原因是________；當溫度超過495℃時，乙二醛產率降低的主要原因是________；

（3）產品中乙二醛含量測定的實驗過程如下：

準確量取25.00mL乙二醛樣品置于錐形瓶中，加入鹽酸羥胺(NH2OH·HCl)溶液，使乙二醛充分反應，用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定生成的鹽酸至終點(為了避免滴定劑與溶液中過量的NH2OH·HCl反應，選擇溴酚藍作指示劑)，消耗NaOH溶液12.50mL，計算樣品中乙二醛的含量(g/L)。(寫出計算過程)

(已知：)

Answer 1

【答案】（1） （2） K= 升高溫度，主反應平衡逆向移動 溫度超過495℃時，乙二醇大量轉化為二氧化碳等副產物 （3）2.9g/L

【解析】

試題分析：（1）已知：Ⅰ．OHC-CHO(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g)△H=-78kJmol-1

Ⅱ．2H2(g)+O2(g)2H2O(l)△H=-571.6kJmol-1

Ⅲ．H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJmol-1

根據蓋斯定律，Ⅱ-Ⅰ-Ⅲ×2可得：HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC-CHO(g)+2H2O(g)，則△H=-571.6kJmol-1-(-78kJmol-1)-(-44kJmol-1)×2=-405.6kJmol-1；

（2）反應HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC-CHO(g)+2H2O(g)的化學平衡常數表達式K=；主反應HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC-CHO(g)+2H2O(g)為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動；溫度超過495℃時，乙二醇大量轉化為二氧化碳等副產物，使乙二醛產率降低；

（3）根據關系式OHCCHO~2HCl~2NaOH；滴定消耗NaOH的物質的量為0.1000mol/L×0.012.50L=1.25×10-3mol，乙二醛的質量為58g/mol×1.25×10-3mol=，樣品中乙二醛的含量=g/L=2.9g/L。