乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛，可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷...

乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛，可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1500℃左右气相裂解法生产。

(1)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2，CaC2再与水反应即得到乙炔。CaC2与水反应的化学方程式为___________________________。

(2)已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－890.3 kJ/mol

C2H2(g)＋2.5O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH2＝－1299.6 kJ/mol

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3＝－571.6 kJ/mol

则甲烷气相裂解反应：2CH4(g)===C2H2(g)＋3H2(g)的ΔH＝________kJ/mol。

(3)哈斯特研究得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。

①T1℃时，向1 L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4只发生反应2CH4(g) C2H4(g)＋2H2(g)，达到平衡时，测得c(C2H4)＝c(CH4)。该反应的ΔH_____0(填“>”或“<”)，CH4的平衡转化率为________。上述平衡状态某一时刻，若改变温度至T2℃，CH4以0.01 mol/(L·s)的平均速率增多，经t s后再次达到平衡，平衡时，c(CH4)＝2c(C2H4)，则T1_____(填“>” 或“<”)T2，t＝________s；

②列式计算反应2CH4(g) C2H2(g)＋3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K＝__________________(用平衡分压代替平衡浓度计算，lg0.05＝－1.3)；

③由图可知，甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成，为提高甲烷制乙炔的转化率，除改变温度外，还可采取的措施有__________________。

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乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛，可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1500℃左右气相裂解法生产。

(1)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2，CaC2再与水反应即得到乙炔。CaC2与水反应的化学方程式为____

(2)已知：CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(1)　　 △H1=－890.3kJ/mol

C2H2(g)+2.50(g)===2CO2(g)+H2O(1)　　 △H2=－1299.6J/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)　　 △H3=－571.6kJ/mol

则甲烷气相裂解反应：2CH4(g)===C2H2(g)+3H2(g)的△H=_____kJ/mol。

(3)哈斯特研究得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。

①T1℃时，向1L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)，达到平衡时，测得c(C2H4)=c(CH4)。该反应的△H____0(填“>”或“<”)，CH4的平衡转化率为____%(保留3位有效数字)。上述平衡状态某一时刻，若改变温度至T2℃，CH4以0.01mol/(L·s)的平均速率增多，经ts后再次达到平衡，平衡时，c(CH4)=2c(C2H4)，则T1_____(填“>”或“<”)T2，t=______s。

②列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K=____(用平衡分压代替平衡浓度计算，lg0.05=－1.3)。

③由图可知，甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成，为提高甲烷制乙炔的转化率，除改变温度外，还可采取的措施有___________。

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乙炔是重要的化工原料，广泛用于有机合成和氧炔焊等。生产乙炔的方法有多种，如电石法、甲烷裂解法等。

（1）在Co(NO3)2催化下，乙炔可被50％的浓硝酸(硝酸被还原为NO2)在20~70℃时直接氧化为H2C2O4·2H2O。

①该反应的化学方程式为____________________________________________________；

②实际生产中硝酸可循环利用而不被消耗，用方程式说明：__________________。

（2）电石法原理为：由石油焦与生石灰在电炉中生成电石CaC2(含Ca3P2、CaS等杂质)，电石与水反应生成C2H2(含PH3及H2S等杂质)。

①已知焦炭固体与氧化钙固体每生成l g CaC2固体，同时生成CO气体吸收7.25kJ的热量，则该反应的热化学方程式为______________________________________________；

②用CuSO4溶液净化乙炔气体，去除PH3的反应之一为：

4CuSO4+PH3+4H2O==4Cu↓+H3PO4+4H2SO4，每去除1 mol PH3，该反应中转移电子的物质的量为__________；

③电石法工艺流程简单、容易操作、乙炔纯度高，缺点是___________________(举1例)。

（3）甲烷裂解法原理为：2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)　 △H，实验测得该反应的Kp(用平衡分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)与温度的关系如下图所示：

①该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”)；

②图中G点v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”)；

③M点时，若容器中气体的总物质的量为1 mol，CH4、C2H2及H2的物质的量分别为a、b、c，则总压P与a、b、c之间的关系为___________________。

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乙炔是重要的化工原料，广泛用于有机合成和氧炔焊等。生产乙炔的方法有多种，如电石法、甲烷裂解法等。

(1)在Co(NO3)2催化下，乙炔可被50％的浓硝酸(硝酸被还原为NO2)在20~70℃时直接氧化为H2C2O4·2H2O。

①该反应的化学方程式为________________________；

②实际生产中硝酸可循环利用而不被消耗，用方程式说明：___________________。

(2)电石法原理为：由石油焦与生石灰在电炉中生成电石CaC2(含Ca3P2、CaS等杂质)，　　 电石与水反应生成C2H4(含PH3及H2S等杂质)。

①已知焦炭固体与氧化钙固体每生成l g CaC2固体，同时生成CO气体吸收7.25kJ的　　 热量，则该反应的热化学方程式为_____________________________________；

②用CuSO4溶液净化乙炔气体，去除PH3的反应之一为：4CuSO4+PH3+4H2O===4Cu↓+H3PO4+4H2SO4，每去除1 mol PH3，该反应中转移电子的物质的量为__________；

③反应H2S(aq)+Cu2+(aq)===CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数为________________；(已知Ksp(CuS)=1.25×10-36，H2S的Kal=1×10-7，Ka2=1×10-13)

④电石法工艺流程简单、容易操作、乙炔纯度高，缺点是_______(举1例)。

(3)甲烷裂解法原理为：2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H，实验测得该反应的Kp(用平衡分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)与温度的关系如图所示：

①该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”)；

②图中G点v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”)；

③M点时，若容器中气体的总物质的量为1 mol，则总压P与n(CH4)、n(C2H2)及n(H2)之间的关系为_________。

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乙炔是重要的化工原料，广泛用于有机合成和氧炔焊等。生产乙炔的方法有多种，如电石法、甲烷裂解法等。

(1)在Co(NO3)2催化下，乙炔可被50％的浓硝酸(硝酸被还原为NO2)在20~70℃时直接氧化为H2C2O4·2H2O。

①该反应的化学方程式为________________________；

②实际生产中硝酸可循环利用而不被消耗，用方程式说明：___________________。

(2)电石法原理为：由石油焦与生石灰在电炉中生成电石CaC2(含Ca3P2、CaS等杂质)，　　 电石与水反应生成C2H4(含PH3及H2S等杂质)。

①已知焦炭固体与氧化钙固体每生成l g CaC2固体，同时生成CO气体吸收7.25kJ的　　 热量，则该反应的热化学方程式为_____________________________________；

②用CuSO4溶液净化乙炔气体，去除PH3的反应之一为：4CuSO4+PH3+4H2O===4Cu↓+H3PO4+4H2SO4，每去除1 mol PH3，该反应中转移电子的物质的量为__________；

③反应H2S(aq)+Cu2+(aq)===CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数为________________；(已知Ksp(CuS)=1.25×10-36，H2S的Kal=1×10-7，Ka2=1×10-13)

④电石法工艺流程简单、容易操作、乙炔纯度高，缺点是_______(举1例)。

(3)甲烷裂解法原理为：2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H，实验测得该反应的Kp(用平衡分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)与温度的关系如图所示：

①该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”)；

②图中G点v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”)；

③M点时，若容器中气体的总物质的量为1 mol，则总压P与n(CH4)、n(C2H2)及n(H2)之间的关系为_________。

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乙炔是重要的化工原料，广泛用于有机合成和氧炔焊等。生产乙炔的方法有多种，如电石法、甲烷裂解法等。

(1)在Co(NO3)2催化下，乙炔可被50％的浓硝酸(硝酸被还原为NO2)在20~70℃时直接氧化为H2C2O4·2H2O。

①该反应的化学方程式为________________________；

②实际生产中硝酸可循环利用而不被消耗，用方程式说明：___________________。

(2)电石法原理为：由石油焦与生石灰在电炉中生成电石CaC2(含Ca3P2、CaS等杂质)，　　 电石与水反应生成C2H4(含PH3及H2S等杂质)。

①已知焦炭固体与氧化钙固体每生成l g CaC2固体，同时生成CO气体吸收7.25kJ的　　 热量，则该反应的热化学方程式为_____________________________________；

②用CuSO4溶液净化乙炔气体，去除PH3的反应之一为：4CuSO4+PH3+4H2O===4Cu↓+H3PO4+4H2SO4，每去除1 mol PH3，该反应中转移电子的物质的量为__________；

③反应H2S(aq)+Cu2+(aq)===CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数为________________；(已知Ksp(CuS)=1.25×10-36，H2S的Kal=1×10-7，Ka2=1×10-13)

④电石法工艺流程简单、容易操作、乙炔纯度高，缺点是_______(举1例)。

(3)甲烷裂解法原理为：2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)△H，实验测得该反应的Kp(用平衡分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)与温度的关系如图所示：

①该反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”)；

②图中G点v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”)；

③M点时，若容器中气体的总物质的量为1 mol，则总压P与n(CH4)、n(C2H2)及n(H2)之间的关系为_________。

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甲烷在日常生活及有机合成中用途广泛。某研究小组研究甲烷在高温下气相裂解反应的原理及其应用。

(1)已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O　　　　 △H=- Q1kJ·mol-1

C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)　　　　　　 △H=- Q2kJ·mol-1

H2(g)+ O2=(g)=H2O(l)　　　　　　　　　　　 △H=- Q3kJ·mol-1

则甲烷气相裂解反应：2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)的△H=____________kJ·mol-1

(2)该研究小组在研究过程中得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。

①T1℃时，向2L恒容密闭容器中充入0.3molCH4，发生反应2CH4(g) C2H6(g)+2H2 (g)，达到平衡时，测得c(C2H4)=c(CH4)。该反应达到平衡时，CH4的转化率为_________________。

②对上述平衡状态，若改变温度至T2℃，经10s后再次达到平衡，c(CH4)=2c(C2H4)，则10s内C2H4平均反应速率r(C2H4) =__________，上述变化过程中T1______T2(填“>”或“<”)，判断理由是_________________。

③对于容器中发生的2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)，列式计算该反应在图中A点温度时的平衡常数K_____(用平衡分压代替平衡浓度)；(已知1g0.05=-1.3)。若只改变一个反应条件使该反应的平衡常数的K值变大。则该条件是：_________(填序号)

A.可能减小了C2H2的浓度　　　　 B.一定是升高了温度

C.可能增大了反应体系的压强　　　 D.可能使用了催化剂

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“关爱生命，注意安全”。惨痛的天津爆炸触目惊心，火灾之后依然火势绵延不绝的原因之一是易燃物中含有电石。工业上常用电石(主要成分为CaC2，杂质为CaS等)与水反应生产乙炔气。

（1）工业上合成CaC2主要采用氧热法。

已知：CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g)　 △H=+464.1kJ·mol-1

C(s)+l／2O2(g)=CO(g)　　　　　 △H=-110.5kJ．mol-1

若不考虑热量耗散，物料转化率均为100％，最终炉中出来的气体只有CO，为维持热平衡，每生产l molCaC2，转移电子的物质的量为_______。

（2）已知2000℃时，合成碳化钙的过程中还可能涉及到如下反应

CaO(s)+C(s)⇌ Ca(g)+CO(g)　　 　　　　 K1　　 △H1=a KJ·mol-1

Ca(g)+2C(s) ⇌ CaC2(s)　　　　　　 　　 K2　　 △H2=b KJ·mol-1

2CaO(s)+CaC2(s) ⇌　 3Ca(g)+2CO(g)　 K3　　 △H3=c KJ·mol-1

则K1=_______ (用含K2、K3的代数式表示)；c=_____(用含a、b的代数式表示)。

（3）利用电石产生乙炔气的过程中产生的H2S气体制取H2，既廉价又环保。

①利用硫化氢的热不稳定性制取氢气。在体积为2L的恒容密闭容器中，H2S起始物质的量为2mol，达到平衡后H2S的转化率随温度和压强变化如图l所示。据图计算T1℃时压强P1时，硫为气态，则平衡体系中H2的体积分数_____。由图知压强P1__P2(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是______。

②电化学法制取氢气的原理如图2，请写出反应池中发生反应的离子方程式_____，惰性电极a上发生的电极反应式为_______。

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“关爱生命，注意安全”。惨痛的天津爆炸触目惊心，火灾之后依然火势绵延不绝的原因之一是易燃物中含有电石。工业上常用电石(主要成分为CaC2，杂质为CaS等)与水反应生产乙炔气。

（1）工业上合成CaC2主要采用氧热法。

已知：CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g)　 △H=+464.1kJ·mol-1

C(s)+l/2O2(g)=CO(g)　　　　　 △H=-110.5kJ．mol-1

若不考虑热量耗散，物料转化率均为100％，最终炉中出来的气体只有CO，为维持热平衡，每生产l molCaC2，转移电子的物质的量为_______。

（2）已知2000℃时，合成碳化钙的过程中还可能涉及到如下反应

CaO(s)+C(s) Ca(g)+CO(g)　　　　　　 K1　　 △H1=a KJ·mol-1

Ca(g)+2C(s) CaC2(s)　　　　　　　　 K2　　 △H2=b KJ·mol-1

2CaO(s)+CaC2(s) 3Ca(g)+2CO(g)　 K3　　 △H3=c KJ·mol-1

则K1=_______ (用含K2、K3的代数式表示)；c=_____(用含a、b的代数式表示)。

（3）利用电石产生乙炔气的过程中产生的H2S气体制取H2，既廉价又环保。

①利用硫化氢的热不稳定性制取氢气。在体积为2L的恒容密闭容器中，H2S起始物质的量为2mol，达到平衡后H2S的转化率随温度和压强变化如图l所示。据图计算T1℃时压强P1时，硫为气态，则平衡体系中H2的体积分数_____。由图知压强P1__P2(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是______。

②电化学法制取氢气的原理如图2，请写出反应池中发生反应的离子方程式_____，惰性电极a上发生的电极反应式为_______。

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