环氧乙烷(
,别称EO)是重要的杀菌剂和工业合成原料。回答下列问题:
(一)乙烯直接氧化法:
反应Ⅰ:CH2═CH2(g)+12O2(g)→
(g)ΔH1
反应Ⅱ:CH2═CH2(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(g)ΔH2

(1)乙烯与O2在a、b两种催化剂作用下发生反应,催化剂的催化活性(用EO%衡量)及生成EO的选择性(用EO选择性%表示)与温度(T)的变化曲线如图一所示。
①依据图给信息,选择制备环氧乙烷的适宜条件为 选用催化剂a,温度220℃选用催化剂a,温度220℃。
②M点后曲线下降的原因为 温度升高,催化剂活性减弱;发生反应Ⅱ,使选择性下降温度升高,催化剂活性减弱;发生反应Ⅱ,使选择性下降。
③下列说法正确的有 CC(填标号)。
A.催化剂的选择性越高,其达到最高反应活性所需的温度越高
B.催化剂的催化活性与温度成正比
C.不同催化剂达到最高活性时的温度不同
(2)设Kpr为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应Ⅰ、Ⅱ对应的-lnKpr随1T(温度的倒数)的变化如图二所示。
①ΔH2<<0(填“>”或“<”)。
②在T℃的恒温、恒容密闭容器中,按体积分数充入反应混合气体:乙烯30%、氧气7%,其余混合气63%(致稳气),发生反应Ⅰ(忽略反应Ⅱ)平衡时体系压强为2000kPa,乙烯的转化率为α,则T℃下反应Ⅰ的相对压力平衡常数Kpr=α(1-α)(28-60α20-3α)0.5α(1-α)(28-60α20-3α)0.5。
(二)电化学合成法
(3)科学家利用CO2、水合成环氧乙烷,有利于实现碳中和。总反应为:2CO2+2H2O箭头
+2.5O2,该过程在两个独立的电解槽中实现,装置如图三所示,在电解槽2中利用氯离子介导制备环氧乙烷,内部结构如图四所示。

①电解槽1中阴极的电极反应式为 2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O。
②图四虚线框中发生的反应为:C2H4+HOCl→HOCH2CH2Cl、HOCH2CH2Cl+OH-→
+H2O+Cl-HOCH2CH2Cl+OH-→
+H2O+Cl-、H++OH-═H2O。
1
2
1
T
α
(
1
-
α
)
(
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-
60
α
20
-
3
α
)
0
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【答案】选用催化剂a,温度220℃;温度升高,催化剂活性减弱;发生反应Ⅱ,使选择性下降;C;<;;2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O;HOCH2CH2Cl+OH-→
+H2O+Cl-
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:30引用:1难度:0.5
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