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【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,主要副產物有丙烯醛(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)和副產物丙烯醛(C3H4O)的熱化學方程式如下:

①C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515kJ/mol

①C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353kJ/mol

兩個反應在熱力學上趨勢均很大,其原因是________;有利于提高丙烯腈平衡產率的反應條件是________;提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是________。

2)圖(a)為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線,最高產率對應溫度為460℃。低于460℃時,丙烯腈的產率________(填或者不是)對應溫度下的平衡產率,判斷理由是________;高于460℃時,丙烯腈產率降低的可能原因是________(雙選,填標號)

A.催化劑活性降低

B.平衡常數(shù)變大

C.副反應增多

D.反應活化能增大

3)丙烯腈和丙烯醛的產率與n(氨)/n(丙烯)的關系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為,理由是_______________。進料氨、空氣、丙烯的理論體積約為________。

【答案】1)兩個反應均為放熱量大的反應降低溫度降低壓強催化劑

2)不是該反應為放熱反應,平衡產率應隨溫度升高而降低 AC

31 該比例下丙烯腈產率最高,而副產物丙烯醛產率最低17.51

【解析】試題分析:(1)因為兩個反應均為放熱量大的反應,所以熱力學趨勢大;該反應為氣體分子數(shù)增大的放熱反應,所以降低溫度、降低壓強有利于提高丙烯腈的平衡產率;提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是催化劑。

2)因為該反應為放熱反應,平衡產率應隨溫度升高而降低,反應剛開始進行,尚未達到平衡狀態(tài),460℃以前是建立平衡的過程,所以低于460℃時,丙烯腈的產率不是對應溫度下的平衡產率;高于460℃時,丙烯腈產率降低,A.催化劑在一定溫度范圍內活性較高,若溫度過高,活性降低,正確;B.平衡常數(shù)變大,對產率的影響是提高產率才對,錯誤;C.根據(jù)題意,副產物有丙烯醛,副反應增多導致產率下降,正確;D.反應活化能的大小不影響平衡,錯誤;答案選AC

3)根據(jù)圖像可知,當n(氨)/n(丙烯)約為1時,該比例下丙烯腈產率最高,而副產物丙烯醛產率最低;根據(jù)化學反應C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g),氨氣、氧氣、丙烯按11.51的體積比加入反應達到最佳狀態(tài),而空氣中氧氣約占20%,所以進料氨、空氣、丙烯的理論體積約為17.51。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】以下物質A、B、C、X均屬于中學常見的物質,已知它們之間有如下轉化關系(其中副產物已被略去,例如H2O等)。

請根據(jù)上述轉化關系回答下列問題:

(1)若X是具有強氧化性的氣體單質,且B的分子式是CH2O,則X的化學式是________。

(2)若X是非氧化性強酸,且C是一種酸性氧化物,則C的化學式是_______(只要求寫一例)。

(3)若X是金屬單質,請寫出反應的離子方程式_________________________________。

(4)若X是強堿,且A、B、C都含有同一種金屬元素,請寫出反應的離子方程式__________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某化學小組以苯甲酸為原料,制取苯甲酸甲酯,已知有關物質的沸點如下表:

I.合成苯甲酸甲酯粗產品

1甲和乙兩位同學分別設計了如圖所示的兩套實驗室合成苯甲酸甲酯的裝置(夾持儀器和加熱儀器均已略去)。根據(jù)有機物的沸點,最好采用______(”)裝置。理由是____________________________。

2實驗中濃硫酸的作用是________________冷凝水應從 (“a”“b”,下同)口進, 口出。

3反應物CH3OH應過量,理由是____________________;兩套裝置中導管末端均沒有伸入到試管液面以下的原因___________________。

II.粗產品的精制

4苯甲酸甲酯粗產品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等,現(xiàn)擬用下列流程圖進行精制,請在流程圖中方括號內填入操作方法的名稱。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】CO2是一種主要的溫室氣體,研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義。

(1)金剛石和石墨燃燒反應中的能量變化如圖a所示。

在通常狀況下,金剛石和石墨中, (填金剛石石墨)更穩(wěn)定,石墨的燃燒熱△H= kJ·mol-1。

(2)采用電化學法可將甲烷轉化為二氧化碳,試寫出以氫氧化鉀水溶液作電解質時,該電池正極反應方程式 。

(3)CO2為原料還可合成多種物質。工業(yè)上常以CO2(g)與H2(g)為原料合成乙醇。①2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) 該反應物的總能量大于生成物的總能量,則該反應的△H= (>0、<0=0不能確定)

下圖是一種以煙道氣為原料合成乙醇的工作原理示意圖。

對上述流程的分析,下列說法正確的是 。

A.該流程至少包含4種形式的能量轉化

B.流程設計體現(xiàn)了綠色化學思想

C.合成塔中生成乙醇的反應是化合反應

b所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀,具有自動吹氣流量偵測與控制的功能,非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測。該電池負極的電極反應為 。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】是電解CuCl2溶液的裝置,其中c、d為石墨電極,請?zhí)顚懴铝锌崭瘢?/span>

(1)C電極是 極,發(fā)生反應的是 (填微粒符號),該微粒在反應中 電子(“得”或“失”),發(fā)生 反應(“氧化”或“還原”), 反應現(xiàn)象為 ,電極反應式 。

(2)總方程式為

(3)上述電解反應中,被氧化的物質是 ,被還原的物質是 (填化學式)。

(4)在化學反應中發(fā)生的能量轉化形式是 。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有A、B、C、DE、FG七種元素,其中 A、B、C、DE、F為短周期元素且原子序數(shù)依次增大;A的最高正價與最低負代數(shù)和為零;B的最高價氧化物與C的氫化物在水中反應得到的生成物X既可與酸反應又可與堿反應;常溫下D2是氣體,標況時D2氣體的密度約是1.43g/L;E原子半徑在同周期中除稀有氣體外最大, F原子M層上的電子比K層多5個。金屬G的合金在生活中用量最大,用途最廣。

1G在元素周期表中的位置是_________,畫出F的離子結構示意圖____________

2D、EF離子半徑由大到小順序為:___________________(用離子符號表示)

3AD可形成原子個數(shù)比為1:1的化合物,用電子式表示該化合物的形成過程_________________________

4DE形成某離子化合物H具有漂白性,寫出H的電子式_______________,該化合物和BD形成的某化合物反應的化學方程式為:_______________,1molH發(fā)生該反應轉移電子數(shù)為_____________

5)若X為正鹽,X中含有的化學鍵類型為_______________,寫出加熱該鹽的化學方程式:_______________

6BF兩種元素相比較,原子得電子能力較強的為_______________,以下三種說法中,可以驗證BF得電子能力強弱的是_______________(填寫編號)

a.比較這兩種元素的常見單質的沸點

b.二者形成的化合物中,F元素的原子顯負價

c.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性

7)金屬元素G可與F形成化合物GF3。將G的單質與石墨用導線相連浸入GF3溶液中形成一個原電池。該原電池工作時,石墨一極發(fā)生的反應可以表示為___________,當有1.2mol e-轉移時單質G質量變化為___________g

8)用A元素的單質與D元素的常見單質可以制成電池,電池中裝有KOH濃溶液,用多孔的惰性電極甲和乙浸入KOH溶液,在甲極通入A的單質,乙極通入D的單質,則甲極的電極反應式為:___________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】1某烷烴0.1mol完全燃燒時生成4.48LCO2(標況下),則其化學式是 。則該烷烴的結構簡式是

2為了檢驗和除去下表中的各種雜質(括號里的物質),請從(I中選出適當?shù)臋z驗試劑,從(II選出適當?shù)某s試劑,將所選的答案的序號填入相應的空格內。

(I)驗的試劑:A. 無水硫酸銅 B.酸性高錳酸鉀溶液 C.鹽酸 D.氫氧化鈉溶液

(II)試劑:a.硫酸 b.酸性高錳酸鉀溶液 c.新制的生石灰 d.溴水

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】第ⅤA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài),含第ⅤA族元素的化合物在研究和生產中有許多重要用途。

1)砷元素的基態(tài)原子價電子排布圖為______________

2)汽車安全氣囊的產生藥劑主要含有NaN3、Fe2O3KClO4、NaHCO3等物質,在NaN3固體中陰離子的立體構型______________。

3)王水溶解黃金的反應如下:Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO↑+2H2O,產物中的H[AuCl4]是配合物,它的配位體是______________,發(fā)生電離的方程式為______________

4)砷化鎵屬于第三代半導體,它能直接將電能轉變?yōu)楣饽,砷化鎵燈泡壽命是變通燈泡?/span>100倍,而耗能只有其10%。推廣砷化鎵等發(fā)光二極管(LED)照明是節(jié)能減排的有效舉措,已知砷化鎵的晶胞結構如圖,晶胞棱長為apm

砷化鎵的化學式______________,鎵原子的配位數(shù)為______________

砷化鎵的晶胞中m位置Ga原子與n位置As原子之間的距離為________pm (用含“a”的表達式表示)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某有機物分子中含有n個—CH2—,m個—CH—,a個—CH3,其余為—OH,則分子中—OH的個數(shù)為

A.2n+3m-a B.n+m+a C.m+2-a D.m+2n+2-a

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