Question

工业上常常利用反应①来生产环氧乙烷，但是伴随副反应②．
①C₂H₄（g）+

1

2

O₂（g）→；△H₁
②C₂H₄（g）+3O₂（g）→2CO₂（g）+2H₂O（g）；△H₂
（1）写出环氧乙烷充分燃烧的热化学反应方程式．
答：

 

；
（2）工业生产中，可通过某一措施来加快反应①而对反应②影响较小，从而提高环氧乙烷的生产效率．工业生产采取的这种措施是

 

．
A．升高反应体系的温度      B．增大体系中氧气的浓度
C．使用合适的催化剂        D．降低反应体系的压强
（3）已知C=C、O=O、C-C键能分别为a kJ?mol^-1、b kJ?mol^-1、c kJ?mol^-1，则环氧乙烷中C-O键能为

 

kJ?mol^-1；
（4）反应②可以设计成燃料电池，若以酸做电解质溶液，负极反应式是

 

．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学电源新型电池,化学反应速率的影响因素

专题：化学反应中的能量变化,电化学专题

分析：（1）根据盖斯定律由①②两个热化学方程式构造环氧乙烷燃烧反应的化学方程式（注明状态），即可获得焓变；
（2）升高温度、增大体系中氧气的浓度对于①②的化学反应速率都可以加快，降低反应体系的压强，对①②化学反应速率都可以减小，催化剂具有选择性，使用合适的催化剂可达到目的；
（3）根据△H₁=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算；
（4）若以酸做电解质溶液，C₂H₄失去电子生成二氧化碳，负极反应为C₂H₄-12e^-+4 H₂O=2 CO₂+12 H⁺．

解答： 解：（1）已知：①C₂H₄（g）+

1

2

O₂（g）→；△H₁
②C₂H₄（g）+3O₂（g）→2CO₂（g）+2H₂O（g）；△H₂
由盖斯定律可知：②-①得：+

5

2

O₂（g）=2 CO₂ （g）+2 H₂O（g）△H=△H₂-△H₁，
故答案为：+

5

2

O₂（g）=2 CO₂ （g）+2 H₂O（g）△H=△H₂-△H₁；
（2）升高温度、增大体系中氧气的浓度对于①②的化学反应速率都可以加快，降低反应体系的压强，对①②化学反应速率都可以减小，催化剂具有选择性，使用合适的催化剂可达到目的，
故选C；
（3）△H₁=反应物的键能之和-生成物的键能之和=（a+

b

2

） kJ?mol^-1 -（ckJ?mol^-1 +2×E_C-O），（注意：反应物和生成物中均有4molC-H，相互抵消），
所以E_C-O=

(a+ b 2 -c-△H1)

2

kJ?mol^-1；，
故答案为：

(a+ b 2 -c-△H1)

2

；
（4）若以酸做电解质溶液，C₂H₄失去电子生成二氧化碳，负极反应为C₂H₄-12e^-+4 H₂O=2 CO₂+12 H⁺，
故答案为；C₂H₄-12e^-+4 H₂O=2 CO₂+12 H⁺．

点评：本题考查了盖斯定律及燃料电池，综合性一般，书写燃料电池的负极反应式时注意电解质溶液的酸碱性，难度中等．