[题目]乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的重要标志.工业上常用丁烷裂解制备乙烯.主反应:C4H10(g.正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g) ΔH1副反应:C4H10(g.正丁烷)CH4(g)+C3H6(g) ΔH2回答下列问题:(1)化学上.将稳定单质的能量定为0.由元素的单质化合成单一化合物时的反应热叫该化合物的生成热.生成热可� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的重要标志。工业上常用丁烷裂解制备乙烯。

主反应：C4H10(g，正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g) ΔH1

副反应：C4H10(g，正丁烷)CH4(g)+C3H6(g) ΔH2

回答下列问题：

（1）化学上，将稳定单质的能量定为0，由元素的单质化合成单一化合物时的反应热叫该化合物的生成热，生成热可表示该物质相对能量。下表为25℃、101kPa下儿种有机物的生成热：

物质	甲烷	乙烷	乙烯	丙烯	正丁烷	异丁烷
生成热/kJ·mol-1	-75	-85	52	20	-125	-132

①上述反应中，ΔH1=___kJ·mol-1。

②若忽略副反应，相同条件下采用异丁烷裂解制取一定量的乙烯，其能耗比采用正丁烷__（填“高”或“低”）。

（2）一定温度下，在恒压密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。

①下列情况表明该反应达到平衡状态的是___（填代号）。

a.气体密度保持不变

b.保持不变

c.ΔH不变

d.正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等

②为了同时提高反应速率和转化率，可采用的措施是__。

（3）向密闭容器中充入丁烷，在一定条件（浓度、催化剂及压强等）下发生反应，测得乙烯产率与温度关系如图所示。

温度高于600℃时，随着温度升高，乙烯产率降低，可能的原因是__。

（4）在一定温度下向1L恒容密闭容器中充入2mol正丁烷，容器内压强为P0，反应生成乙烯和乙烷，经过10min达到平衡状态，此温度下用各组分的分压表示的平衡常数K(p)=0.5P0用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数），则0～10min内乙烯的生成速率v(C2H4)为__mol·L-1。

【答案】+92 高 ad 升高温度催化剂活性降低或副产物增多 0.1

【解析】

(1)①反应方程式中焓变=生成物的生成热-反应物的生成热，所以该反应的焓变=(52-85+125)kJ/mol=+92kJ/mol，所以其热化学方程式为C4H10(g，正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g)△H=+92kJmol-1；
②由于异丁烷的生成热较低，更稳定，发生反应所需的能耗比高；
(2)①a. 反应前后气体总质量不变，但容器内压强不变，该反应为气体增多的反应，所以容器的体积会变，即反应过程中气体密度会随平衡移动而变化，所以根据密度判断平衡状态，故a正确；
b. 初始时只通入正丁烷，所以一直不变等于计量数之比，所以不变时不能说明达到平衡状态，故b错误；
c. 焓变与计量数成正比，与是否达到平衡状态无关，故c错误；
d. 正丁烷分解速率利乙烷消耗速率相等，即正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故d正确；
故选：ad；
②该反应的正反应是吸热反应，为了提高反应速率和反应物的转化率，可采收的措施是升高温度；
(3)催化剂活性受温度影响，有机化学反应中副反应较多，随着温度升高，乙烯产率降低，可能的原因是催化剂活性降低，副产物增多；
(4)设平衡时生成的乙烯为xmol，列三段式如下：

则平衡时体系内气体共(2-x+x+x)mol=(2+x)mol，则体系内压强为，则P(C4H10)=，P(C2H4) =P(C2H6)=，K(P)==0.5P0，解得x=1mol，容器体积为1L，所以v(C2H4)==0.1mol/Lmin-1。

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（2）A中装置①的名称是________，该装置通常不选择球形冷凝管和蛇形冷凝管的原因是：_______。下列操作与上图A采用同一原理的是______（填选项代号）

（3）利用装置C对过滤所得的固体洗涤的具体操作方法是：________。

Ⅱ.硫酸试剂瓶标签上的内容：

（1）某化学兴趣小组进行硫酸性质的实验探究时，需要240 mL 4.6 mol·L－1的稀硫酸，则配制稀硫酸时需要取________mL的该硫酸；配制时需选用的仪器主要有量筒、烧杯、玻璃棒、__________、__________（在横线上填写所缺仪器的名称）。

（2）配制过程中，下列操作会使配制的稀硫酸溶液浓度偏高的是_______（填序号）。

①量取浓硫酸的量筒用蒸馏水洗涤2～3次，并把洗涤液转入容量瓶

②容量瓶使用时未干燥

③溶解后未经冷却就移液并定容

④定容时不小心有少量蒸馏水滴到瓶外

⑤定容后经振荡、摇匀、静置，发现液面低于刻度线，再加蒸馏水补至刻度线

Ⅲ.为测定某含有杂质Na2O的Na2O2样品的纯度，实验小组设计如下方案。将样品与二氧化碳反应，通过测定反应产生氧气的体积，计算出样品中Na2O2的含量。

（1）上图是完成该实验可能用到的实验装置，根据此实验方案，实验所使用仪器的连接次序是______。（填写仪器编号，不重复使用。）

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化学键	C-H	C-C	C=C	H-H
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计算上述反应的△H＝________ kJ·mol－1。

(2)500℃时，在恒容密闭容器中，充入a mol乙苯，反应达到平衡后容器内气体的压强为P；若再充入bmol的乙苯，重新达到平衡后容器内气体的压强为2P，则a_______b（填“＞” “＜”或“=”），乙苯的转化率将________（填“增大” “减小”或“不变”）。

(3)工业上，通常在乙苯（EB）蒸气中掺混N2（原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1︰10，N2不参与反应），控制反应温度600℃，并保持体系总压为0.1Mpa不变的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性（指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数）示意图如下：