【題目】丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等,回答下列問題:
(1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下:
C3H6(g)+NH3(g)+ O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)△H=﹣515kJ/mol
C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)△H=﹣353kJ/mol
兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大,其原因是;有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是;提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是 .
(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)溫度為460℃.低于460℃時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率(填“是”或者“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡
產(chǎn)率,判斷理由是;高于460℃時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是(雙選,填標(biāo)號(hào))
A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變大 C.副反應(yīng)增多 D.反應(yīng)活化能增大
(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示.由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為 , 理由是 . 進(jìn)料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為
【答案】
(1)兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng);低溫、低壓;催化劑
(2)不是;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低;AC
(3)1:1;該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低;1:7.5:1
【解析】解:(1)兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大,兩個(gè)反應(yīng)均放熱量大,即反應(yīng)物和生成物的能量差大,因此熱力學(xué)趨勢(shì)大;該反應(yīng)為氣體體積增大的放熱反應(yīng),所以降低溫度、降低壓強(qiáng)有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率,提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是催化劑;
所以答案是:兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng);低溫、低壓;催化劑;(2)因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低,即低于460℃時(shí),對(duì)應(yīng)溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率曲線應(yīng)該是下降的,但實(shí)際曲線是上升的,因此判斷低于460℃時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率不是對(duì)應(yīng)溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率.高于460°C時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低,
A.催化劑在一定溫度范圍內(nèi)活性較高,若溫度過高,活性降低,故A正確;
B.由圖象可知,升高溫度平衡常數(shù)變小,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)題意,副產(chǎn)物有丙烯醛,催化劑活性降低,副反應(yīng)增多,導(dǎo)致產(chǎn)率下降,故C正確;
D.反應(yīng)活化能的大小不影響平衡,故D錯(cuò)誤;
所以答案是:不是;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低;AC;(3)根據(jù)圖象可知,當(dāng) 約為1時(shí),該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)C3H6(g)+NH3(g)+ O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g),氨氣、氧氣、丙烯按1:1.5:1的體積比加入反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài),而空氣中氧氣約占20%,所以進(jìn)料氨、空氣、丙烯的理論體積約為:1:7.5:1,
所以答案是:1:1;該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低;1:7.5:1.
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征,需要了解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效)才能得出正確答案.
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是( )
A.用pH試紙測(cè)雙氧水的pH
B.用酸式滴定管量取20.00 mL酸性K2Cr2O7溶液
C.用托盤天平稱取 5.85 g NaCl晶體
D.用帶磨口玻璃塞的試劑瓶保存Na2CO3溶液
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某小組設(shè)計(jì)電解飽和食鹽水的裝置如圖,通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生且溶液不變藍(lán),下列敘述正確的是( )
A.銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)
B.石墨電極附近溶液呈紅色
C.溶液中的Na+向石墨電極移動(dòng)
D.銅電極附近觀察到黃綠色氣體
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】聚合硫酸鐵(PFS)是水處理中重要的絮凝劑,如圖是以回收廢鐵屑為原料制備PFS的一種工藝流程.
回答下列問題
(1)廢鐵屑主要為表面附有大量鐵銹的鐵,鐵銹的主要成分為 . 粉碎過篩的目的是 .
(2)酸浸時(shí)最合適的酸是 , 寫出鐵銹與酸反應(yīng)的離子方程式 .
(3)反應(yīng)釜中加入氧化劑的作用是 , 下列氧化劑中最合適的是(填標(biāo)號(hào)).
A.KMnO4 B.Cl2 C.H2O2 D.HNO3
(4)聚合釜中溶液的pH必須控制在一定的范圍內(nèi),pH偏小時(shí)Fe3+水解程度弱,pH偏大時(shí)則 .
(5)相對(duì)于常壓蒸發(fā),減壓蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是 .
(6)鹽基度B是衡量絮凝劑絮凝效果的重要指標(biāo),定義式為B= (n為物質(zhì)的量).為測(cè)量樣品的B值,取樣品m g,準(zhǔn)確加入過量鹽酸,充分反應(yīng),再加入煮沸后冷卻的蒸餾水,以酚酞為指示劑,用c molL﹣1的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行中和滴定(部分操作略去,已排除鐵離子干擾).到終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液V mL.按上述步驟做空白對(duì)照試驗(yàn),消耗NaOH溶液V0 mL,已知該樣品中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w,則B的表達(dá)式為 .
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是( 。
A. 參加反應(yīng)物本身的性質(zhì)B. 催化劑
C. 溫度和壓強(qiáng)以及反應(yīng)物的接觸面D. 反應(yīng)物的濃度
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】醋酸亞鉻水合物{[Cr(CH3COO)2]22H2O,相對(duì)分子質(zhì)量為376}是一種深紅色晶體,不溶于冷水,是常用的氧氣吸收劑,實(shí)驗(yàn)室中以鋅粒,三氯化鉻溶液、醋酸鈉溶液和鹽酸為主要原料制備醋酸亞鉻水合物,其裝置如圖所示,且儀器2中預(yù)先加入鋅粒,已知二價(jià)鉻不穩(wěn)定,極易被氧氣氧化,不與鋅反應(yīng).制備過程中發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)如下:
Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl2(aq)+H2(g)
2CrCl3(aq)+Zn(s)═2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq)+4CH3COO﹣(aq)+2H2O(l)═[Cr(CH3COO)2]22H2O(s)
請(qǐng)回答下列問題:
(1)儀器1的名稱是 .
(2)往儀器2中加鹽酸和三氯化鉻溶液的順序最好是(選下面的A、B或C);目的是 .
A.鹽酸和三氯化鉻溶液同時(shí)加入 B.先加三氯化鉻溶液一段時(shí)間后再加鹽酸C.先加鹽酸一段時(shí)間后再加三氯化鉻溶液
(3)為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順利混合,應(yīng)關(guān)閉閥門(填“A”或“B”,下同),打開閥門 .
(4)本實(shí)驗(yàn)中鋅粒要過量,其原因除了讓產(chǎn)生的H2將CrCl2溶液壓入裝置3與CH3COONa溶液反應(yīng)外,另一個(gè)作用是 .
(5)已知其它反應(yīng)物足量,實(shí)驗(yàn)時(shí)取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)9.51g,取用的醋酸鈉溶液為1.5L0.1mol/L;實(shí)驗(yàn)后得干燥純凈的[Cr(CH3COO)2]22H2O9.4g,則該實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為(不考慮溶解的醋酸亞鉻水合物).
(6)鉻的離子會(huì)污染水,常溫下要除去上述實(shí)驗(yàn)中多余的Cr2+ , 最好往廢液中通入足量的,再加入堿液,調(diào)節(jié)pH至少為才能使鉻的離子沉淀完全(鉻的離子濃度應(yīng)小于10﹣5mol/L).【已知Cr(OH)3的溶度積為6.3×10﹣31 , ≈4,lg2≈0.3】
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用溴和苯在FeBr3催化下制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作提純:(1)蒸餾;(2)水洗;(3)用干燥劑干燥;(4)用10%的NaOH溶液洗滌.正確的操作順序是( )
A.(1)(2)(3)(4)
B.(4)(2)(3)(1)
C.(4)(1)(2)(3)
D.(2)(4)(2)(3)(1)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是
A.發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)失去電子越多的金屬原子,還原能力越強(qiáng)
B.金屬陽(yáng)離子被還原后,一定得到該元素的單質(zhì)
C.核外電子總數(shù)相同的原子,一定是同種元素的原子
D.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng).
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com