乙烷是一种重要的化工原料，可用作制冷剂、燃料、制备乙烯的原料。请回答下列问题：...

乙烷是一种重要的化工原料，可用作制冷剂、燃料、制备乙烯的原料。

请回答下列问题：

I.乙烷蒸汽裂解技术是工业上应用成熟的乙烯制备方法：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H。

（1）已知：C2H6(g)、H2(g)和CH2CH2(g)的标准燃烧热分别是1560kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1和1411.0kJ·mol-1，则△H=___。

（2）1000℃时，在某刚性密闭容器内充入一定量的C2H6(g)，只发生反应C2H6(g)CH2=CH2(g)+H2(g)△H，若平衡时容器中总压为pPa，乙烷的转化率为α，则该反应的平衡常数KP=__Pa(用含p、α的代数式表示，KP为用分压表示的平衡常数)。已知1000℃时该反应的KP=4×104Pa，若p=2.1×105，则α=__。达到平衡后，欲同时增大反应速率和α，可采取的措施有__(填选项字母)。

A.升高温度 B.通入惰性气体

C.增加乙烷浓度 D.加入催化剂

II.乙烷催化氧化裂解法是一种新型的制备乙烯的方法：C2H6(g)+O2(g)C2H4(g)+H2O(g)△H=-149kJ·mol-1。

（3）在乙烷氧化过程中，若过高，则会导致乙烷转化率降低，且易形成积碳。800℃时，当n(C2H6)和n(O2)的混合气以一定流速通过反应器时，混合气中的比值对乙烷氧化裂解制乙烯的反应性能的影响如图1所示：

①n的最佳比值应为__。

②较低时，生成乙烯的选择性较低的原因可能为__。

Ⅲ.我国科学家利用固体氧化物电解池成功实现了乙烷电化学脱氢制备乙烯，装置如图2所示：

（4）通入CO2的电极为___极(填“阳”或“阴”)；C2H6生成C2H4的电极反应式为__。

+136.8kJ·mol-1 0.4(或40%) A 2：1(或2.0) 乙烷发生深度氧化(或副反应增多) 阴 C2H6-2e-+O2-=C2H4+H2O 【解析】燃烧热是指1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，则①C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H1=-1560kJ·mol-1；②H2(g)+O2(g)= H2O(l) △H2=-285.8kJ·mol-1③CH2CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H3=-1411.0kJ·mol-1。要增大乙烷的转化率则要让反应正向移动；由电解池装置可知，二氧化碳反应生成一氧化碳，碳元素化合价降低，发生还原反应；C2H6生成C2H4，碳元素化合价升高，发生氧化反应。 (1)根据盖斯定律，反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)可由①-②-③得到，则△H=△H1-△H2-△H3=-1560kJ·mol-1+285.8kJ·mol-1+1411.0kJ·mol-1=+136.8kJ·mol-1。 (2)反应C2H6(g)CH2=CH2(g)+H2(g)，设开始时压强为P0，乙烷的转化率为α，则反应的乙烷的压强为αP0，平衡时的压强为(P0-αP0)，生成的乙烯和氢气的压强为αP0，若平衡时容器中总压为pPa，即(P0-αP0+2αP0)=p，则P0=，该反应的平衡常数KP=。已知1000℃时该反应的KP=4×104Pa，若p=2.1×105，则=4×104Pa，α=0.4。达到平衡后，欲同时增大反应速率和α，即既要增大反应速率又要让平衡正向移动，反应为吸热反应，升高温度反应速率增大，α增大；恒容恒温条件下，通入惰性气体，化学反应速率不变；增加乙烷浓度，反应速率增大，但α减小；加入催化剂，反应速率增大，但α不变。 (3)①根据图像和已知条件：若过高，则会导致乙烷转化率降低，且易形成积碳，n=2：1(或2.0)时反应物转化率较高，不易形成积碳，为最佳比值。 ②较低时，生成乙烯的选择性较低，主要是因为乙烷发生深度氧化(或副反应增多)。 (4)电解池阴极发生还原反应，综上分析，二氧化碳在阴极发生还原反应，C2H6失电子与电解液中的O2-反应生成C2H4，电极反应式为C2H6-2e-+O2-=C2H4+H2O。

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考点分析：

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工业上常利用CO还原CuO的方法制备单质铜，某化学实验小组利用如图装置在实验室中模拟CO还原CuO的反应。

请回答下列问题：

（1）在装置A的试管中放入8.4gMgCO3和6.5gZn粉，点燃A处酒精灯，加热后即可得到纯净的CO，反应的化学方程式为__。

（2）装置B中盛放分散于石棉绒中的CuO的玻璃仪器的名称为__，将CuO附在石棉绒上的目的为__。

（3）首先点燃A处和E处的酒精灯，一段时间后发现装置D处倒置于水中的漏斗轻轻向上弹起又落下，同时伴有爆鸣声，产生该实验现象的原因为___。

（4）待D处倒置于水中的漏斗稳定后，点燃B处酒精灯，加热，当观察到装置C中__(填实验现象)，可证明装置B中有CO2生成。

（5）实验时观察到从E处玻璃管尖嘴处点燃的CO的火焰颜色呈黄色，火焰呈黄色的原因是__。

（6）反应结束后，装置B中还原得到的Cu中含有少量的Cu2O，为测定反应生成的混合物中铜元素的质量分数，设计如下实验方案：取mg反应生成的混合物，加入稀硫酸和双氧水的混合液使固体全部溶解，微热，除去过量的过氧化氢，稀释成100mL溶液。取25mL该溶液，加入稍过量的KI溶液，再加入几滴淀粉溶液作指示剂，用cmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液的体积为VmL。