Question

【題目】（1）丙烯腈可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，生成丙烯腈的熱化學(xué)方程式為：

CH2=CHCH3(g)+NH3(g)+3/2O2(g)= CH2=CHCN (g)+3H2O(g) △H=-515kJ/mol。該法在生產(chǎn)中有多種副產(chǎn)物生成,其中丙烯醛是主要副產(chǎn)物之一。若氣態(tài)丙烯與氧氣反應(yīng)生成22.4g氣態(tài)丙烯醛和水蒸汽，同時放出141.2kJ熱量,則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：______，該反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，其原因是______。

（2）圖（a）為在某一時間段一密閉體系中生成丙烯腈的反應(yīng)速率與反應(yīng)進(jìn)程的曲線關(guān)系。由圖可知，t1時刻表示體系改變的反應(yīng)條件為______；t2時刻表示體系改變的另一反應(yīng)條件為______，此時平衡______移動（填“正向”、“逆向”或“不”）。

（3）圖(b)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對應(yīng)的溫度為460℃ 。在相同的反應(yīng)時間內(nèi)，高于460℃時丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是______（填序號）。

A．平衡常數(shù)變大

B．平衡常數(shù)變小

C.副反應(yīng)增多

D．反應(yīng)活化能增大

在相同的反應(yīng)時間內(nèi)．低于460℃時丙烯腈的產(chǎn)率______（填“是”或“不是”）對應(yīng)溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率，判斷理由是_________。

Answer 1

【答案】 C3H6(g) +O2(g) ==== C3H4O(g) +H2O(g) ΔH = 353 kJ·mol1 該反應(yīng)放熱，且熵變?yōu)?，任何溫度下ΔG均小于0，所以在任何溫度下可以自發(fā)。 使用了催化劑 降溫 正向 BC 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

【解析】（1）22.4g氣態(tài)丙烯醛的物質(zhì)的量為=0.4mol，則生成1mol C3H4O放出熱量141.2kJ× =353 kJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C3H6(g) +O2(g) ==== C3H4O(g) +H2O(g) ΔH = 353 kJ·mol1，該反應(yīng)放熱，且熵變?yōu)?，任何溫度下ΔG均小于0，所以在任何溫度下可以自發(fā)，故答案為：C3H6(g) +O2(g) ==== C3H4O(g) +H2O(g) ΔH = 353 kJ·mol1；該反應(yīng)放熱，且熵變?yōu)?，任何溫度下ΔG均小于0，所以在任何溫度下可以自發(fā)；

（2）由圖可知，t1時刻，反應(yīng)速率加快，但平衡不移動，是使用了催化劑，t2時刻，反應(yīng)速率減慢，平衡發(fā)生了移動，說明降低了溫度或減小壓強，如果是降低溫度，平衡正向移動，如果是減小壓強，根據(jù)方程式，平衡不移動，因此改變的條件是降低溫度，故答案為：使用了催化劑；降溫；正向；

（3）A．該反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，錯誤； B．該反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)變小，正確；C.升高溫度，副反應(yīng)增多，導(dǎo)致 產(chǎn)率降低，正確；D．反應(yīng)活化能與溫度無關(guān)，錯誤；故選BC；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，因此低于460℃時丙烯腈的產(chǎn)率不是對應(yīng)溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率，故答案為：BC；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。