Question

（16分）一定条件下合成乙烯：

6H₂（g）＋2CO₂（g）CH₂＝CH₂（g）＋4H₂O（g）     △H₁

已知：2H₂（g）＋O₂（g）＝2 H₂O（g）                  △H₂＝－480 kJ•mol^-1

CH₂＝CH₂（g）＋3O₂（g）＝2CO₂（g）＋2 H₂O（g）       △H₃＝－1400 kJ•mol^-1

（1）△H₁＝         。请标出该反应电子转移的方向和数目          。

（2）温度对CO₂的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法正确的是        。

A．生成乙烯的速率：v（M）有可能小于v（N）

B．平衡常数：K_M ＞K_N

C．催化剂会影响CO₂的平衡转化率

（3）若投料比n（H₂）∶n（CO₂）＝3∶1，则图中M点时，乙烯的体积分数为        （保留两位有效数字）。

（4）为提高CO₂的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施有           （任写一条）。

（5）电解法可制取乙烯（下图），电极a接电源的      极，该电极反应式为          。

Answer

（16分） （1）－40 kJ•mol－1（2分，不带单位扣1分，没有负号不给分）

6H2（g）＋2CO2（g） CH2＝CH2（g）＋4H2O（g） （2分，用双线桥也给分） （2）AB（2分） （3）7.7%或0.077（3分） （4）增大压强，或增大n(H2)/n(CO2)的比值，或增加c(H2)或将产物乙烯气体分离出来（2分，） （5）负极（2分），2CO2+12H＋+12e－→CH2＝CH2+4H2O（3分）

【解析】

试题分析：（1）利用盖斯定律可得△H1= △H2×3-△H3=－480×3+1400=－40 kJ•mol－1，用单线桥标明电子转移的方向和数目为： CH2＝CH2（g）＋4H2O（g）。（2）M点的温度小于N点的温度，故生成乙烯的速率v（M）有可能小于v（N），A对；反应是放热反应，温度越高平衡向逆向移动，平衡常数越小，故平衡常数：KM ＞KN，B对；催化剂会改变反应的速率但不能使平衡发生移动，所以不能改变转化率，C错。（3）设H2的物质的量为3nmol，则CO2的物质的量为nmol，从图看出M点时CO2的转化率为50﹪，则有：

6H2（g）＋2CO2（g） CH2＝CH2（g）＋4H2O（g）

n（起始）/mol 3n n 0 0

n（变化）/mol 1.5n 0.5n 0.25n n

n（M点）/mol 1.5n 0.5n 0.25n n

乙烯的体积分数为：0.25/(1.5+0.5+0.25+1)=0.077=7.7% （4）提高CO2的平衡转化率就是使平衡向正向移动，措施还有：增大压强、增大n(H2)/n(CO2)的比值、增加c(H2)、将产物乙烯气体分离出来等。（5）在a极CO2转变为C2H4，碳元素的化合价降低，得到电子，接电源的负极，电极反应为：2CO2+12H＋+12e－→CH2＝CH2+4H2O。

考点：盖斯定律的应用、氧化还原反应电子转移的标明、化学平衡的移动、有关转化率的计算、电极反应的书写。