Question

乙烯可用作合成纤维、合成橡胶、合成塑料的原料。回答下列问题：

(1)实验室用乙醇和五氧化二磷制取乙烯的过程如下：

P₂O₅+3H₂O=2H₃PO₄

H₃PO₄+C₂H₅OH→C₂H₅OPO(OH)₂(磷酸单乙醋)+H₂O；

170～200 ℃时，C₂H₅OPO(OH)₂会分解生成乙烯和磷酸。

C₂H₅OPO(OH)₂分解反应的化学方程式为___________________。

(2)向2 L的恒容密闭容器中充入0.1mol C₂H₆和0.1 molCO₂，发生的反应为

C₂H₆ (g)+CO₂(g)C₂H₄(g)+CO(g)+H₂O(g)，C₂H₆的平衡转化率与温度的关系如图所示。

①在相应温度下，A点的反应速率v(正)________(填“>”“<”或“=”)v(逆）。

②若不考虑副反应的发生，为提高C₂H₆的平衡转化率，除了将生成物及时从体系中分离出来外，还可采取的措施有________________  (任写一种)。

③720℃时，上述反应的平衡常数K=______________。

(3)用CrO₃作催化剂，CO₂重整C₂H₆制乙烯的反应过程如下：

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

②已知部分化学键的键能数据如下表所示，则△H₁=__________kJ·mol^-1。

化学键	C-C	C=C	C-H	H-H
键能/kJ • mol^-1	348	615	413	436

Answer

C2H5OPO(OH)2CH2=CH2↑+H3PO4 > 适当升高温度(或适当减小压强或增大起始时CO2与C2H6的投料比等其他合理答案) 0.025 +123

【解析】本题主要考查化学平衡的移动。

(1)170～200 ℃时，C2H5OPO(OH)2会分解生成乙烯和磷酸。C2H5OPO(OH)2分解反应的化学方程式为C2H5OPO(OH)2CH2=CH2↑+H3PO4。

(2)①在相应温度下，A→B平衡向正反应方向建立，所以A点的反应速率v(正)>v(逆）。

②若不考虑副反应的发生，为提高C2H6的平衡转化率，除了将生成物及时从体系中分离出来外，还可采取的措施有适当升高温度(或适当减小压强或增大起始时CO2与C2H6的投料比等其他合理答案)。

③720℃时，各物质的平衡浓度为：c(C2H6)=c(CO2)=c(C2H4)=c(CO)=c(H2O)=0.025mol/L，上述反应的平衡常数K==0.025。

(3)①将上述热化学方程式分别用a、b、c表示，(3a+b+c)/3得：C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO2(g)+H2O(g) △H=。

②△H=反应物键能之和-生成物键能之和，△H1=(615+6×413-348-4×413-436)kJ·mol-1=+123kJ·mol-1。