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【题目】环氧乙烷常用于一次性口罩生产过程中灭菌和新冠病毒的消杀,工业上常利用乙烯直接氧化法生产环氧乙烷(),发生的反应如下。

主反应2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g) ΔH1=-210kJ·mol-1

副反应CH2=CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-1324kJ·mol-1

副反应2(g)+5O2(g)4CO2(g)+4H2O(g) ΔH3

已知:环氧乙烷选择性是指乙烯进行反应生成环氧乙烷的优势。

1ΔH3=__kJ·mol-1

2)①图1是乙烯转化率、环氧乙烷选择性与流速关系的图象,图中随进料气的流速加快,乙烯的转化率下降,其可能原因是__

②图2是乙烯转化率、环氧乙烷选择性与压强关系的图象,图中当反应体系的压强高于2.4MPa,环氧乙烷选择性下降,其可能原因是__

3)实验测得反应中,υ=K·x2(CH2=CH2)·x(O2)υ=K·x2()(式中x为物质的量分数;KK为速率常数,只与温度有关)

①若在1L的密闭容器中充2molCH2=CH2(g)1molO2(g),在一定温度下只发生反应I,达到平衡时CH2=CH2的转化率为75%,则该反应平衡常数的值为__

②若平衡后仅升高温度,则下列说法正确的是___

A.x(CH2=CH2)增大,x()减小

B.KK的比值增大

C.υ减小,υ增大

D.KK的比值减小

4)将乙烯与饱和食盐水的电解产物反应,转化为氯乙醇[CH2(OH)CH2Cl],氯乙醇进一步反应生成环氧乙烷,其电解简易装置如图所示。

已知:CH2=CH2+H2O+Cl2→CH2(OH)CH2Cl+HCl

a电极为__(选填阴极阳极”),其电极反应式为:__

b电极区域生成环氧乙烷的化学方程式为__

【答案】-2438 流速越快,反应物接触时间越短,原料气与催化剂接触时间短,原料利用率低,导致乙烯转化率下降 压强增大,主、副反应速率增加,副反应速率可能比主反应速率增大得快,使环氧乙烷的选择性降低;压强增大,副反应的平衡逆移,环氧乙烷浓度增大,不利于反应正向进行,故环氧乙烷选择性降低 36 AD 阳极 2Cl--2e-=Cl2 CH2(OH)CH2Cl+NaOH→+NaCl+H2O

【解析】

1)主反应:①2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g) ΔH1=-210kJ·mol-1

副反应:②CH2=CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-1324kJ·mol-1

副反应:③2(g)+5O2(g)4CO2(g)+4H2O(g) ΔH3

根据盖斯定律,将②×2-①得反应③2(g)+5O2(g)4CO2(g)+4H2O(g) ΔH3=-2438kJ·mol-1。故答案为:-2438

2)①图1随进料气的流速加快,乙烯的转化率下降,其可能原因是流速越快,反应物接触时间越短,原料气与催化剂接触时间短,原料利用率低,导致乙烯转化率下降。故答案为:流速越快,反应物接触时间越短,原料气与催化剂接触时间短,原料利用率低,导致乙烯转化率下降;

②图2当反应体系的压强高于2.4MPa,环氧乙烷选择性下降,其可能原因是压强增大,主、副反应速率增加,副反应速率可能比主反应速率增大得快,使环氧乙烷的选择性降低;压强增大,副反应的平衡逆移,环氧乙烷浓度增大,不利于反应正向进行,故环氧乙烷选择性降低。故答案为:压强增大,主、副反应速率增加,副反应速率可能比主反应速率增大得快,使环氧乙烷的选择性降低;压强增大,副反应的平衡逆移,环氧乙烷浓度增大,不利于反应正向进行,故环氧乙烷选择性降低;

3)①若在1L的密闭容器中充2molCH2=CH2(g)1molO2(g),在一定温度下只发生反应I,达到平衡时CH2=CH2的转化率为75%

平衡时乙烯、氧气、环氧乙烷物质的浓度分别是:0.5mol·L10.25mol·L11.5mol·L1 =36,则该反应平衡常数的值为36。故答案为:36

A.反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,x(CH2=CH2)增大,x()减小,故A正确;

Bυ=K·x2(CH2=CH2)·x(O2)υ=K·x2(),达到平衡时υ,则,升高温度,正、逆反应速率都增大,逆反应速率增大的倍数大于正反应速率增大的倍数,则KK的比值减小,故B错误;

C.升高温度,υ增大,υ增大,故C错误;

D.由B项分析知,KK的比值减小,故D正确;

故选AD

4)①a连接电源正极,a电极为阳极,发生氧化反应生成氯气,其电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2。故答案为:阳极;2Cl--2e-=Cl2

b为阴极,生成NaOHCH2(OH)CH2Cl与氢氧化钠溶液反应生成环氧丙烷和NaClb电极区域生成环氧乙烷的化学方程式为CH2(OH)CH2Cl+NaOH→+NaCl+H2O;故答案为:CH2(OH)CH2Cl+NaOH→+NaCl+H2O

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(3)辉钼矿中MoS2含量测定:取辉钼矿0.2500g,经在空气中焙烧、操作1、操作2得到钼酸钠晶体0.1210g(Mr242g/mol),辉钼矿中MoS2的质量分数不低于______%

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A

B

C

D

研究目的

压强对反应的影响P2P1

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图示

A. AB. BC. CD. D

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