2018年高考化学二轮复习 三道题经典专练8 化学反应原理综合考查题四.doc

化学反应原理综合考查题四 丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等。 回答下列问题： （1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下： C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=﹣515kJ/mol ②C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=﹣353kJ/mol 两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是________；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________。 （2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460。低于460时，丙烯腈的产率________（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是________；高于460时，丙烯腈产率降低的可能原因是________（双选，填标号）。 A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大C．副反应增多 D．反应活化能增大 （3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为_________，理由是_______________。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为________。 （1）两个反应均为放热量大的反应 降低温度、降低压强 催化剂 （2）不是 该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 AC （3）1 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低 1:7.5:1 （1）因为两个反应均为放热量大的反应，所以热力学趋势大；该反应为气体分子数增大的放热反应，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。（2）因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，反应刚开始进行，尚未达到平衡状态，460以前是建立平衡的过程，所以低于460时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460时。丙烯腈产率降低，A.催化剂在一定温度范围内活性较高，若温度过高，活性降低，正确；B.平衡常数变大，对产率的影响是提高产率才对，错误；C.根据题意，副产物有丙烯腈，副产物增多导致产率下降，正确；D.反应活化能的大小不影响平衡，错误；答案选AC。（3）根据图像可知，当n(氨)/n(丙烯)约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化学反应C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)，氨气、氧气、丙烯按1:1.5:1的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1:7.5:1。 为了有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量，研究并有效控制空气中的氮氧化物含量、使用清洁能源显得尤为重要。 （1）已知：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ?H = ﹣905.48 kJ·mol-1 N2(g)＋O2(g)2NO(g) ?H = +180.50 kJ·mol-1 则4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)的?H = 。 （2）某化学小组查阅资料知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步： 第一步：2NO(g)N2O2(g) （快） ?H10 v1正=k1正c2(NO) ；v1逆=k1逆c(N2O2) 第二步：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g) （慢） ?H2 0 v2正=k2正c(N2O2)c(O2) ；v2逆=k2逆c2(NO2) ① 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应速率主要是由_______（填“第一步”或“第二步”）反应决定。 ② 一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K= ；升高温度，K值 （填“增大”“减小”或“不变”） （3）利用活性炭涂层排气管处理NOx的反应为：xC(s)＋2NOx(g)N2(g)＋xCO2(g) △H 0；理论上，适当增加汽车排气管（内壁为活性炭涂层）长度______（填“能”或“不能”）使NOx更加有效地转化为无毒尾气而排放，其原因是 。 （4）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，则800时，反应达平衡时CO2的转化率为__