Question

工業上常常利用反應①來生產環氧乙烷，但是伴隨副反應②。
①C₂H₄(g)+O₂(g) →; △H₁   ②C₂H₄(g)+3O₂(g) → 2CO₂(g)+2H₂O(g); △H₂
（1）寫出環氧乙烷充分燃燒的熱化學反應方程式。答：____________________________；
（2）工業生產中，可通過某一措施來加快反應①而對反應②影響較小，從而提高環氧乙烷的生產效率。工業生產采取的這種措施是_______________。
A．升高反應體系的溫度B．增大體系中氧氣的濃度
C．使用合適的催化劑D．降低反應體系的壓強
（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，則環氧乙烷中C—O鍵能為            kJ·mol^-1；
（4）反應②可以設計成燃料電池，若以酸做電解質溶液，負極反應式是                。

Answer 1

（1）＋2.5 O₂(g) =" 2" CO₂ (g) +2 H₂O(g)  △H=△H₂-△H₁   （2）C
（3）    （4）C₂H₄ - 12e^- + 4 H₂O =" 2" CO₂ +12 H⁺

試題分析：（1）②－①。整理可得環氧乙烷充分燃燒的熱化學反應方程式：＋2.5 O₂(g) =" 2" CO₂ (g) +2 H₂O(g)  △H=△H₂-△H₁。（2）由于①的正反應是個氣體體積減小的放熱反應，而②是個氣體體積不變的放熱反應。A．升高反應體系的溫度,①、②兩個反應速率都加快。不符合題意。錯誤。B．增大體系中氧氣的濃度,由于反應物的濃度增大，所以反應速率都加快。不符合題意。錯誤。C．催化劑只能對某一反應發生影響，而對其它反應沒有影響。所以使用合適的催化劑，能加快反應①而對反應②影響較小，從而提高環氧乙烷的生產效率。符合題意，正確。D．降低反應體系的壓強，由于兩個反應的物質濃度都減小，所以反應速率都減慢。錯誤。正確選項為C。（3）反應熱就是斷鍵吸收的熱量與形成鍵釋放的熱量的差值。將C=C、O=O、C—C鍵能分別為a kJ·mol^-1、b kJ·mol^-1、c kJ·mol^-1，代入①，整理可得環氧乙烷中C—O鍵能為。（4）若把反應C₂H₄(g)+3O₂(g) → 2CO₂(g)+2H₂O(g)設計成原電池。則通入C₂H₄的電極為負極，通入O₂的電極為正極。因為是以酸做電解質溶液，所以負極反應式是C₂H₄ - 12e^- + 4 H₂O =" 2" CO₂ +12 H⁺，正極的電極式是O₂ +4e-+ 4H⁺= 2H₂O.