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乙烯的分子式为C2H4,是一种重要的化工原料和清洁能源,研究乙烯的制备和综合利用...

乙烯的分子式为C2H4,是一种重要的化工原料和清洁能源,研究乙烯的制备和综合利用具有重要意义。

请回答下列问题:

1)乙烯的制备:工业上常利用反应C2H6gC2H4g+H2g  H制备乙烯。

已知:Ⅰ.C2H4g+3O2g=2CO2g+2H2Ol  H1=-1556.8kJ·mol-1

Ⅱ.H2g+O2g=H2O1  H2=-285.5kJ·mol-1

Ⅲ.C2H6g+O2g=2CO2g+3H2Ol  H3=-1559.9kJ·mol-1

则△H=___kJ·mol-1

2)乙烯可用于制备乙醇:C2H4g+H2OgC2H5OHg)。向某恒容密闭容器中充入a mol C2H4g)和 a mol H2Og),测得C2H4g)的平衡转化率与温度的关系如图所示:

①该反应为____热反应(填“吸”或“放”),理由为____

A点时容器中气体的总物质的量为____。已知分压=总压×气体物质的量分数,用气体分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(KP),测得300℃时,反应达到平衡时该容器内的压强为b MPa,则A点对应温度下的KP=____MPa-1(用含b的分数表示)。

③已知:C2H4g+H2OgC2H5OHg)的反应速率表达式为v=kcC2H4)·cH2O),v=kcC2H5OH),其中,kk为速率常数,只与温度有关。则在温度从250℃升高到340℃的过程中,下列推断合理的是___(填选项字母)。

Ak增大,k减小        Bk减小,k增大

Ck增大的倍数大于k   Dk增大的倍数小于k

④若保持其他条件不变,将容器改为恒压密闭容器,则300℃时,C2H4g)的平衡转化率__10%(填“>”“<”或“=”)。

3)乙烯可以被氧化为乙醛(CH3CHO),电解乙醛的酸性水溶液可以制备出乙醇和乙酸,则生成乙酸的电极为_____极(填“阴”或“阳”),对应的电极反应式为___

 

+282.4 放 温度越高,乙烯的平衡转化率越低 1.9amol D > 阳 CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+ 【解析】 (1)由盖斯定律Ⅲ-Ⅱ-Ⅰ可知,△H=(-1559.9kJ.mol-1)-(-285.5kJ.mol-1)-(-1556.8kJ.mol-1)=+282.4kJ·mol-1。 (2)①由图可知,温度越高,乙烯的平衡转化率越低,说明正反应是放热反应。故答案为:放,温度越高,乙烯的平衡转化率越低。 ②由图可知,A点时乙烯的平衡转化率为10%,则平衡时C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)的物质的量分别为0.9a mol、0.9a mol、0.la mol,总的物质的量为1.9amol。平衡时A点对应容器的总压强为b MPa,故C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)的分压分别为、、,则。故答案为:1.9amol,】。 ③平衡时,正、逆反应速率相等,即。升高温度,正、逆反应速率都增大,即k正和k逆均增大,但由于正反应是放热反应,K减小,故k正增大的倍数小于k逆。故选D。 ④正反应为气体物质的量减小的反应,平衡时,与恒容容器相比,恒压密闭容器压强更大,反应正向进行程度更大,C2H4(g)的平衡转化率更高。故答案为:>。 (3)乙醛在阳极发生氧化反应生成乙酸,电极反应式为CH3CHO-2e-+H2O===CH3COOH+2H+。故答案为:阳,CH3CHO-2e-+H2O===CH3COOH+2H+。  
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5)在空气中加热一定质量的CoC2O4·2H2O固体样品时,其固体失重率数据见下表,请补充完整表中问题。

已知:①CoC2O4在空气中加热时的气体产物为CO2

固体失重率=对应温度下样品失重的质量/样品的初始质量。

序号

温度范围/℃

化学方程式

固体失重率

120220

CoC2O4·2H2O CoC2O42H2O

19.67%

300350

______

59.02%

 

 

6)已知Li2CO3的溶度积常数Ksp8.64×104,将浓度为0.02 mol·L1Li2SO4和浓度为0.02 mol·L1Na2CO3溶液等体积混合,则溶液中的Li浓度为________ mol·L1

 

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