乙烯(C2H4)是重要的化工原料,高效制備乙烯是科學(xué)家當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn).回答下列問(wèn)題:
(1)一定溫度和壓強(qiáng)下,1mol物質(zhì)完全氧化為同溫度下指定產(chǎn)物時(shí)的焓變?yōu)樵撐镔|(zhì)的摩爾燃燒焓,氫元素氧化為H2O(l),碳元素氧化為CO2(g)。298K、101kPa時(shí),幾種物質(zhì)的摩爾燃燒焓如下:
物質(zhì) |
化學(xué)式 |
ΔH(kJ?mol-1) |
石墨 |
C(s) |
-393.5 |
氫氣 |
H2(g) |
-285.8 |
乙烯 |
C2H4(g) |
-1410.97 |
乙炔 |
C2H2(g) |
-1299.63 |
298K、101kPa時(shí)由C(s,石墨)和H
2(g)反應(yīng)生成1molC
2H
2(g)的熱化學(xué)方程式為
2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)ΔH=+226.83kJ/mol
2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)ΔH=+226.83kJ/mol
,乙炔(C
2H
2)選擇性加氫合成乙烯的主要反應(yīng)為C
2H
2(g)+H
2(g)=C
2H
4(g),則1molC
2H
2(g)和1molH
2(g)的總能量
大于
大于
(填“大于”、“小于”或“等于”)1molC
2H
4(g)的總能量。
(2)二氧化碳?xì)夥障乱彝槊摎渲埔蚁┦蔷哂袘?yīng)用前景的綠色新工藝,其反應(yīng)機(jī)理如圖所示,該工藝總反應(yīng)方程式為
。
(3)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)電解催化乙炔(C
2H
2)可以制取乙烯,同時(shí)得到副產(chǎn)品H
2和O
2,工作原理如圖所示。
①生成C
2H
4的電極反應(yīng)式為
C2H2+2e-+2H+=C2H4
C2H2+2e-+2H+=C2H4
;通電一段時(shí)間后,左池溶液中H
+的物質(zhì)的量濃度
不變
不變
(填“增大”“減小”或“不變”)。
②若生成的C
2H
4和H
2的物質(zhì)的量之比為3:1,則裝置中消耗的C
2H
2和H
2O的物質(zhì)的量之比為
3:4
3:4
。