Question

【題目】氯乙烯是合成聚氯乙烯的單體，制取氯乙烯的方法有乙炔加成法、乙烯氧氯化法等。

（1）乙炔加成法包含的主要反應(yīng)如下：

CaO+3CCaC2+CO↑

CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑

HC≡CH+HClCH2=CHCl

①CaC2的電子式為__________。

②該方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資低、收率高等優(yōu)點(diǎn);其缺點(diǎn)是_________________(列舉2點(diǎn))。

（2）乙烯氧氯化法包含的反應(yīng)如下：

CH2=CH2(g)+Cl2(g)→ClCH2-CH2Cl(g) △H1

2CH2=CH2(g)+4HCl(g)+O2(g)→2ClCH2-CH2Cl(g)+2H2O(g)△H2

ClCH2-CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g)△H3

總反應(yīng)：4CH2=CH2(g)+2Cl2(g)+O2(g)→4CH2=CHCl(g)+2H2O(g) △H4

則△H4=__________(用含△H1、△H2、△H3 的代數(shù)式表示)。

（3）將一定量的1，2-二氯乙烷充入密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：ClCH2-CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g)，兩 種 物 質(zhì) 的物 質(zhì) 的 量分?jǐn)?shù) (w) 與 溫度的關(guān)系如圖所示。

①溫度低于290℃時(shí)，氯乙烯的產(chǎn)率為0，其原因是______________________;該反應(yīng)的△H________(填“>”或“<”) 0。

②已知A點(diǎn)的總壓強(qiáng)為101kPa，則A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)Kp=_______(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字)。

③不考慮反應(yīng)的選擇性，若要進(jìn)一步提高氯乙烯的平衡產(chǎn)率，則可以采取的措施是_____________(任寫兩條)。

Answer 1

【答案】 耗能大、原料成本高(或催化劑氯化汞毒性大等合理答案) 2△H1+△H2+4△H3 1，2-二氯乙烷未開始裂解(或其他合理答案) > 3.25 kPa 減小體系的總壓強(qiáng)、及時(shí)移出氯乙烯(或?qū)?/span>HCl溶解除去或升高溫度)

【解析】(1) ① CaC2是離子化合物，由乙炔的結(jié)構(gòu)可推知乙炔鈣的電子式為；② 該方法的缺點(diǎn)是耗能大、原料成本高、催化劑毒性大等；

(2)根據(jù)已知的三個(gè)反應(yīng)，利用蓋斯定律① ×2+② +③×4即得總反應(yīng)，所以△H4=2△H1+△H2 + 4△H3；

(3) ①溫度低于290℃時(shí)，氯乙烯的產(chǎn)率為0，可能是溫度低，1，2-二氯乙烷分子沒(méi)有達(dá)到活化分子所需要的最低能量，所有的化學(xué)鍵都沒(méi)有斷裂，因此氯乙烯的產(chǎn)率為0；該反應(yīng)為分解反應(yīng)，所以是吸熱反應(yīng)，即△H>0；② 設(shè)1，2-二氯乙烷的起始物質(zhì)的量為1mol, 根據(jù)A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的兩物質(zhì)的分?jǐn)?shù)可得n(ClCH2-CH2Cl)= mol，n(CH2=CHCl) =n(HCl) = mol，即n總= mol，所以p(ClCH2-CH2Cl)=101 kPa×0.7=70.7 kPa，p(CH2=CHCl)= 101 kPa×0.15=15.15 kPa=p(HCl)，所以Kp = = = 3.25 kPa；③ 為了進(jìn)一步提高氯乙烯的產(chǎn)率，由于該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，可適當(dāng)減小體系的總壓強(qiáng)，或及時(shí)移出產(chǎn)物氯乙烯，或?qū)?/span>HCl溶解而除去，或根據(jù)圖象也可以適當(dāng)升高溫度。