【題目】丙烯和乙烯都是石油化工最重要的基礎(chǔ)原料,可用于生產(chǎn)多種重要的有機(jī)化工產(chǎn)品。主要的工業(yè)生產(chǎn)途徑如下:

途徑ICH3CH2CH3(g) CH2=CHCH3(g)+H2(g) H1

途徑II nCH3OH(g) CnH2n(g)+nH2O(g)(n23) H2<0

回答下列問題

1已知丙烷、丙烯、氫氣的燃燒熱分別為2219.9 kJ·mol-1 2056.5 kJ·mol-1 285.8 kJ·mol-1 ,則H1=________ kJ·mol-1 。

2途徑I制備丙烯,要提高丙烯的產(chǎn)率最好采用____________條件。(高壓低壓”)

3途徑II控制適當(dāng)?shù)臈l件(溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)可以調(diào)節(jié)N(N=n(乙烯)/n(丙烯))0~1.5之向變化回答下列問題

①要大幅度提高丙烯在最終產(chǎn)物中的比率,需要控制的適當(dāng)條件是______________________

②在體積為1m3的反應(yīng)器中投入0.64t甲醇,1h 后,反應(yīng)器中的壓強(qiáng)增加了30%,則甲醇的轉(zhuǎn)化率為______(N=1進(jìn)行計算)

4以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2 CO2,負(fù)極通入丙烷,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽。

①寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式_____________,CO32-移向電池的___ (負(fù)”)。

②當(dāng)電池消耗0.005mol C3H8正極消耗氣體的總體積為_____L (標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

③用該電池電解1000mL1mol/LAgNO3溶液、此電解池的總反應(yīng)方程式為____________。

【答案】 +122.4 低壓 加入高選擇性的催化劑 75% C3H8-20e-+10CO32-==13CO2+4H2O 負(fù) 1.68 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3

【解析】1對應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:①C3H8(g)+5O2 (g)=3CO2(g)+4H2O(l) H3=-2219.9 kJ·mol-1

H2(g)+1/2O2g=H2OlH4=-285.8 kJ·mol-1

C3H6g+9/2O2g=3CO2g+3H2O(l) H5=-2056.5 kJ·mol-1

--③可得:CH3CH2CH3(g) CH2=CHCH3(g)+H2(g) H1=H3-H4-H5

所以H1=H3-H4-H5=-2219.9 kJ·mol-1+285.8 kJ·mol-1+2056.5 kJ·mol-1= +122.4 kJ·mol-1。

2CH3CH2CH3(g) CH2=CHCH3(g)+H2(g) (g)是一個氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),所以低壓,有利于平衡正向移動,提高丙烯的產(chǎn)率,故答案為低壓。

3①有些催化劑具有化學(xué)選擇性,只能催化某一個反應(yīng),使該反應(yīng)成為最主要的反應(yīng),從而提高特定的產(chǎn)物在所有產(chǎn)物中的比例,故答案為:加入高選擇性的催化劑。②當(dāng)生產(chǎn)的乙烯和丙烯的物質(zhì)的量之比為1:1時,發(fā)生的反應(yīng)的方程式為5CH3OHC2H4+C3H6+5H2O設(shè)反應(yīng)的甲醇的物質(zhì)的量為x,根據(jù)壓強(qiáng)比等于氣體的物質(zhì)的量之比,利用差量法解答:

5CH3OHC2H4+C3H6+5H2O n

5 1+1+5-5=2

x 0.64×106/32×30%=6×103

所以有= 解得x=15000,所以甲醇的轉(zhuǎn)化率=15000÷(0.64×106÷32×100% =75% 。

4①燃料電池中燃料丙烷所在的電極作負(fù)極,丙烷失去電子生成CO2H+H+與電解質(zhì)中的CO32-能繼續(xù)反應(yīng),所以電極方程式為C3H8-20e-+10CO32-==13CO2+4H2O;原電池中CO32-移向負(fù)極。②消耗0.005mol C3H8時轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.1mol,正極的電極方程式為:O2+2CO2+4 e-=2CO32-,所以總共消耗的氣體的體積為3/4×0.1×22.4L= 1.68L③電解AgNO3溶液時,陽極OH-放電生成O2,溶液呈酸性生成HNO3,陰極Ag+得到電子生成Ag單質(zhì),總方程式為:4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3

練習(xí)冊系列答案
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1裝置的試管中不裝任何試劑,其作用是______________________________,試管浸泡在50 ℃的水浴中,目的是___________________

2裝置和裝置的作用是探究本實驗氣體產(chǎn)物成分。請完成實驗設(shè)計,填寫檢驗試劑、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。

限選試劑:A.3 mol·L1H2SO4、B.6 mol·L1NaOHC.0.5 mol·L1BaCl2、D.0.5 mol·L1Ba(NO3)2E.0.01 mol·L1酸性KMnO4溶液。(填所選試劑的序號)

檢驗試劑

預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論

裝置的試管中加入________

產(chǎn)生大量白色沉淀,證明氣體產(chǎn)物中含有SO3

裝置的試管中加入________

____________________

3裝置的作用是防止尾氣污染環(huán)境,燒杯中應(yīng)加入的試劑是________。

4配平離子方程式,并在中填上所需的微粒:_______________________

H++ MnO4-+ Fe2+ Mn2+ Fe3++

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A. 簡單陰離子的離子半徑:W>Y>Z>X

B. X、Y、Z既能形成離子化合物,又能形成共價化合物

C. W的常見氧化物均為酸性氧化物

D. X分別與Y、Z形成的核外電子總數(shù)為10的微粒最多只有5

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根據(jù)上述信息回答:

1D的官能團(tuán)名稱為________________________________

2E的分子式為_________________________。

3若反應(yīng)①為加成反應(yīng),則B的名稱為__________________。

4反應(yīng)②的反應(yīng)類型為___________________________

5D的一種同分異構(gòu)體K用于合成高分子材料,K可由HOOCH2Cl制得,寫出K在濃硫酸作用下生成的聚合物的化學(xué)方程式:_______________________________________。

6E生成F的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________

7D的同分異構(gòu)體有多種,同時滿足下列條件的有____種。

I.能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng);

II.FeCl3溶液顯紫色;

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