Question

【题目】I.丙烯和乙烯都是石油化工最重要的基础原料。主要工业生产途径如下:

途径①CH3CH2CH3(g)CH2=CHCH3(g)+H2(g) △H1

途径②nCH3OH(g)CnH2n(g)+nH2O(g)(n为2或3) △H2<0

回答下列问题:

(1)已知:丙烷、丙烯、氢气的燃烧热分别为2219.9kJ/mol、2056.5 kJ/mol和285.8 kJ/mol，则△H1=_____ kJ/mol。

(2)途径①制备丙烯，要提高丙烯的产率最好采用______条件。(填“高压”或“低压”)

(3)途径②控制适当的条件(温度、压强、催化剂等)可以调节N[N=n(乙烯)/n(丙烯)]在0～1.5之间变化，回答下列问题:

①要大幅度提高丙烯在最终产物中的比率，需要控制的适当条件是__________。

②在体积为V的反应器中加入一定量的甲醇，反应1h后，反应器中的压强增加了30%，则甲醇的转化率为______(用N=1进行计算)。

II:(4)含硫煤燃烧产生SO2，利用尿素[CO(NH2)2]水解的溶液可以吸收空气中的SO2。已知尿素水解放热,常温下水解反应较慢,水解的反应方程式如下:CO(NH2)2+H2O=H2NCOONH4(氨基甲酸铵)

①氨基甲酸铵会与空气中的SO2和O2反应生成(NH4)2SO4,该反应的化学方程式为________。

②-定条件下，用尿素水解液吸收空气中的SO2,测得SO2的吸收率随溶液的温度变化如图甲所示。温度高于60℃时，SO2的吸收率逐渐升高的原因是________。

③尿素溶液吸收SO2的吸收率随溶液的pH变化如图乙所示。尿素深液吸收空气中的SO2后，溶液的pH会降低，为提高SO2的吸收率和充分回收产物，最好向溶液中加入______(填溶液的名称)并控制pH为_______。

Answer 1

【答案】 +122.4 低压 使用高选择性催化剂 75% 2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4+2CO2↑ 温度升高,尿素水解生成氨基甲酸铵更快 氨水 6

【解析】（1）对应的热化学方程式为：①C3H8(g)+5O2 (g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H3=-2219.9 kJ·mol－1、②H2(g)+1/2O2（g）=H2O（l） △H4=-285.8 kJ·mol－1、③ C3H6（g）+9/2O2（g）=3CO2（g）+3H2O(l) △H5=-2056.5 kJ·mol－1，①-②-③可得：CH3CH2CH3(g)=CH2=CHCH3(g)+H2(g) △H1=△H3－△H4－△H5，所以△H1=△H3－△H4－△H5=-2219.9 kJ·mol－1+285.8 kJ·mol－1+2056.5 kJ·mol－1= +122.4 kJ·mol－1。（2）CH3CH2CH3(g)CH2=CHCH3(g)+H2(g) (g)是一个气体分子数增大的反应，所以低压，有利于平衡正向移动，提高丙烯的产率；（3）①有些催化剂具有化学选择性，只能催化某一个反应，使该反应成为最主要的反应，从而提高特定的产物在所有产物中的比例。②当生产的乙烯和丙烯的物质的量之比为1:1时，发生的反应的方程式为5CH3OHC2H4+C3H6+5H2O，设反应的甲醇的物质的量为x，根据压强比等于气体的物质的量之比，利用差量法解答：

5CH3OHC2H4+C3H6+5H2O △n

5 1+1+5-5=2

x 0.64×106/32×30%=6×103

所以有= ，解得x=15000，所以甲醇的转化率=15000÷（0.64×106÷32）×100% =75% 。(4)①氨基甲酸铵会与空气中的SO2和氧气反应生成(NH4)2SO4，而H2NCOONH4被氧化为二氧化碳，则反应的化学方程式为：2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4+2CO2↑。②尿素水解放热，常温下水解反应较慢，温度升高，尿素水解生成氨基甲酸铵的速率加快，使得SO2的吸收率升高。③根据图乙可知，溶液的pH>6时，SO2的吸收率较高，则需要控制在6左右，需要加入碱性物质调节溶液的PH，为了不引入新杂质，可以选用氨水进行调节。