Question

工業(yè)上常常利用反應(yīng)①來生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，但是伴隨副反應(yīng)②．
①C₂H₄（g）+

1

2

O₂（g）→；△H₁
②C₂H₄（g）+3O₂（g）→2CO₂（g）+2H₂O（g）；△H₂
（1）寫出環(huán)氧乙烷充分燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式．
答：

 

；
（2）工業(yè)生產(chǎn)中，可通過某一措施來加快反應(yīng)①而對(duì)反應(yīng)②影響較小，從而提高環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)效率．工業(yè)生產(chǎn)采取的這種措施是

 

．
A．升高反應(yīng)體系的溫度      B．增大體系中氧氣的濃度
C．使用合適的催化劑        D．降低反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
（3）已知C=C、O=O、C-C鍵能分別為a kJ?mol^-1、b kJ?mol^-1、c kJ?mol^-1，則環(huán)氧乙烷中C-O鍵能為

 

kJ?mol^-1；
（4）反應(yīng)②可以設(shè)計(jì)成燃料電池，若以酸做電解質(zhì)溶液，負(fù)極反應(yīng)式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)電源新型電池,化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律由①②兩個(gè)熱化學(xué)方程式構(gòu)造環(huán)氧乙烷燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式（注明狀態(tài)），即可獲得焓變；
（2）升高溫度、增大體系中氧氣的濃度對(duì)于①②的化學(xué)反應(yīng)速率都可以加快，降低反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，對(duì)①②化學(xué)反應(yīng)速率都可以減小，催化劑具有選擇性，使用合適的催化劑可達(dá)到目的；
（3）根據(jù)△H₁=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和計(jì)算；
（4）若以酸做電解質(zhì)溶液，C₂H₄失去電子生成二氧化碳，負(fù)極反應(yīng)為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
由蓋斯定律可知：②-①得：+

5

2

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

5

2

O₂（g）=2 CO₂ （g）+2 H₂O（g）△H=△H₂-△H₁；
（2）升高溫度、增大體系中氧氣的濃度對(duì)于①②的化學(xué)反應(yīng)速率都可以加快，降低反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，對(duì)①②化學(xué)反應(yīng)速率都可以減小，催化劑具有選擇性，使用合適的催化劑可達(dá)到目的，
故選C；
（3）△H₁=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=（a+

b

2

） kJ?mol^-1 -（ckJ?mol^-1 +2×E_C-O），（注意：反應(yīng)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；，
故答案為：

(a+ b 2 -c-△H1)

2

；
（4）若以酸做電解質(zhì)溶液，C₂H₄失去電子生成二氧化碳，負(fù)極反應(yīng)為C₂H₄-12e^-+4 H₂O=2 CO₂+12 H⁺，
故答案為；C₂H₄-12e^-+4 H₂O=2 CO₂+12 H⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了蓋斯定律及燃料電池，綜合性一般，書寫燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式時(shí)注意電解質(zhì)溶液的酸堿性，難度中等．