题目内容
【题目】为探究黑色固体 X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：
请回答：
(1) X 的化学式是______。
(2) 固体甲与稀硫酸反应的离子方程式是______。
(3) 写出 X 在隔绝空气高温反应的化学方程式______。
【答案】 CuO Cu2O+2H+= Cu+Cu2++2H2O 4CuO 
O2↑+2 Cu2O
【解析】16gX隔绝空气加热分解放出了能使带火星的木条复燃的气体为氧气，质量为1.6g，证明X中含氧元素。根据质量守恒定律可知固体甲的质量是16g－1.6g＝14.4g，固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液，说明含铜离子，证明固体甲中含铜元素，即X中含铜元素，结合质量守恒定律分析回答。
流程中16gX隔绝空气加热分解放出了能使带火星的木条复燃的气体为氧气，质量为1.6g，证明X中含氧元素。根据质量守恒定律可知固体甲的质量是16g－1.6g＝14.4g，固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液，说明含铜离子，证明固体甲中含铜元素，即X中含铜元素。铜元素和氧元素形成的黑色固体为CuO，X为氧化铜，n（CuO）=16g÷80g/mol=0.2mol，结合质量守恒得到n（O2）=1.6g÷32g/mol=0.05mol，氧元素守恒得到甲中n（Cu）：n（O）=0.2mol：（0.2mol-0.05mol×2）=2：1，即固体甲的化学式为Cu2O，固体乙为Cu，蓝色溶液为硫酸铜。则
（1）根据以上分析可知X为CuO；
（2）固体甲为Cu2O，氧化亚铜和稀硫酸溶液发生歧化反应生成铜、二价铜离子和水，反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++2H2O；
（3）根据以上分析可知氧化铜在隔绝空气高温反应的化学方程式为4CuO
O2↑+2Cu2O。
【题目】乙烯是一种重要的化工原料，可由乙烷为原料制取，回答下列问题。
（1）传统的热裂解法和现代的氧化裂解法的热化学方程式如下：
①C2H6(g)=C2H4(g) +H2(g) ΔH1=+136 kJ/mol
②C2H6(g)+ 
O2(g)= C2H4(g)+H2O(g) ΔH2=-110 kJ/mol
已知反应相关的部分化学键键能数据如下：
化学键 | H-H(g) | H-O(g) | O=O(g) |
键能( kJ/mol) | 436 | X | 496 |
由此计算x=_________，通过比较△H1和△H2，说明和热裂解法相比，氧化裂解法的优点是_______________________________（任写一点）。
（2）乙烷的氧化裂解反应产物中除了C2H4外，还存在CH4、CO、CO2等副产物（副反应均为放热反应），图1为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是______，反应的最佳温度为____________（填选项序号）。
A.700℃ B.750℃ C.850℃ D.900℃
[乙烯选择性=
；乙烯收率=乙烷转化率×乙烯选择性]
（3）烃类氧化反应中，氧气含量低会导致反应产生积炭，堵塞反应管。图2为n(C2H6)/n(O2)的值对乙烷氧化裂解反应性能的影响。判断乙烷氧化裂解过程中n(C2H6)/n(O2)的最佳值是_______________，判断的理由是__________________________________。
（4）工业上，保持体系总压恒定为100kPa的条件下进行该反应，通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体（惰性气体的体积分数为70%），掺混惰性气体的目的是___________________________。
反应达平衡时，各组分的体积分数如下表：
C2H6 | O2 | C2H4 | H2O | 其他物质 |
2.4% | 1.0% | 12% | 15% | 69.6% |
计算该温度下的平衡常数Kp=_________（用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×体积分数）
