Question

【題目】環(huán)氧乙烷()、環(huán)氧丙烷()都是重要的化工原料且用途廣泛。回答下列問(wèn)題：

（1）已知：

①

②2

③ _____

（2）某溫度下，物質(zhì)的量均為1mol的CH2＝CH2和O2在0.5L的剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)③，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，氣體總壓減少了20％。

①平衡時(shí)CH2＝CH2(g)的轉(zhuǎn)化率為____，達(dá)到平衡后，欲增加CH2＝CH2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是____(填一條措施即可)。

②0～5min內(nèi)，環(huán)氧乙烷的生成速率為____。

③該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_____(精確到0.01)。

④當(dāng)進(jìn)料氣CH2＝CH2和O2的物質(zhì)的量不變時(shí)，T1℃時(shí)達(dá)到反應(yīng)平衡，請(qǐng)?jiān)趫D1中畫(huà)出溫度由T1℃變化到T2℃的過(guò)程中乙烯的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系____。

（3）將丙烯與飽和食鹽水的電解產(chǎn)物反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氯丙醇[CH3CH(OH)CH2Cl][已知：CH3CH＝CH2＋H2O＋Cl2→CH3CH(OH)CH2Cl＋HCl]，氯丙醇進(jìn)一步反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷，其電解簡(jiǎn)易裝置如圖2所示。

①a電極上的電極反應(yīng)式為______。

②b電極區(qū)域生成環(huán)氧丙烷的化學(xué)方程式為______。

Answer 1

【答案】-212 80% 降低溫度或增加氧氣的濃度等 0.32mol/(L·min) 13.33 或 2Cl-―2e－＝Cl2↑ CH3CH(OH)CH2Cl+NaOH→+NaCl+H2O

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律分析解答；

(2)根據(jù)三段式結(jié)合氣體總壓減少了20％，分析計(jì)算出反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量，再分析解答；

(3)①根據(jù)圖示a電極區(qū)丙烯與飽和食鹽水的電解產(chǎn)物反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氯丙醇分析解答；②b電極區(qū)域氯丙醇[CH3CH(OH)CH2Cl]與氫氧化鈉反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷，據(jù)此書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的方程式。

(1)①，②2 ，根據(jù)蓋斯定律，將①×2-②得： 2×()-()=-212，故答案為：-212；

(2)設(shè)反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量為x，則

起始(mol) 1 1 0

反應(yīng)(mol) 2x x 2x

平衡(mol) 1-2x 1-x 2x

5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，氣體總壓減少了20％，則氣體的物質(zhì)的量減少20%，=20%，解得：x=0.4mol。

①平衡時(shí)CH2＝CH2(g)的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%；該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的放熱反應(yīng)，達(dá)到平衡后，欲增加CH2＝CH2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有降低溫度或增加氧氣的濃度等，故答案為：80%；降低溫度或增加氧氣的濃度等；

②0～5min內(nèi)，環(huán)氧乙烷的生成速率為=0.32mol/(L·min)，故答案為：0.32mol/(L·min)；

③該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==13.33，故答案為：13.33；

④反應(yīng)達(dá)到平衡后，溫度再升高，平衡逆向移動(dòng)，乙烯的轉(zhuǎn)化率下降，則乙烯的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線為或，故答案為：或；

(3)①根據(jù)CH3CH＝CH2＋H2O＋Cl2→CH3CH(OH)CH2Cl＋HCl，及a電極區(qū)丙烯與飽和食鹽水的電解產(chǎn)物反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氯丙醇，說(shuō)明a電極區(qū)生成了氯氣，則a電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2Cl-―2e－＝Cl2↑，故答案為：2Cl-―2e－＝Cl2↑；

②b電極區(qū)域氯丙醇[CH3CH(OH)CH2Cl]與氫氧化鈉反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷的化學(xué)方程式為CH3CH(OH)CH2Cl+NaOH→+NaCl+H2O，故答案為：CH3CH(OH)CH2Cl+NaOH→+NaCl+H2O。