【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:
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(yīng)在熱力學(xué)上趨勢均很大,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)率對應(yīng)溫度為460℃。低于460℃時,丙烯腈的產(chǎn)率________(填“是”或者“不是”)對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率,判斷理由是________;高于460℃時,丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選,填標(biāo)號)
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)料氨、空氣、丙烯的理論體積約為________。
【答案】(1)兩個反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng) 降低溫度降低壓強(qiáng) 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 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】
試題分(1)因為兩個反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng),所以熱力學(xué)趨勢大;該反應(yīng)為氣體分子數(shù)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。
(2)因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低,反應(yīng)剛開始進(jìn)行,尚未達(dá)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(chǎn)率不是對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率;高于460 ℃時,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,正確;B.平衡常數(shù)變大,對產(chǎn)率的影響是提高產(chǎn)率才對,錯誤;C.根據(jù)題意,副產(chǎn)物有丙烯醛,副反應(yīng)增多導(dǎo)致產(chǎn)率下降,正確;D.反應(yīng)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(dāng)n(氨)/n(丙烯)約為1時,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)+ 3/2O2(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。
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【題目】下列實驗現(xiàn)象或圖象信息不能充分說明相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)的是( )
A | B | C | D | |
反應(yīng)裝置圖或圖象 | ||||
實驗現(xiàn)象 | 溫度計的水銀柱不斷上升 | 反應(yīng)物總能量大于生成物總能量 | 反應(yīng)開始后,甲處液面低于乙處液面 | 反應(yīng)開始后,針筒活塞向右移動 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】SOCl2(亞硫酰氯)是一種無色或淡黃色發(fā)煙液體,遇水或醇生成二氧化硫和氯化氫,用途非常廣泛。已知:SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2。
(1)SCl2的電子式為___________。
(2)上述SOCl2的制備反應(yīng)中,生成1molSOCl2時轉(zhuǎn)移________mol電子。
(3)SOCl2與足量NaHCO3溶液反應(yīng)的離子方程式為____________。
(4)無水AlCl3是有機(jī)反應(yīng)的催化劑,也是制取無水四氯鋁酸鋰(LiAlCl4)的原料,可由AlCl3溶液濃縮結(jié)晶得到AlCl3·6H2O,再脫水得到AlCl3。
①若將AlCl3溶液蒸發(fā)至干并充分灼燒,則最終得到的固體產(chǎn)物為___________(填化學(xué)式)。
②AlCl3·6H2O中加入SOCl2并加熱可制得無水氯化鋁,其反應(yīng)化學(xué)方程式為____________。
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【題目】二氧化碳是引起“溫室效應(yīng)”的主要物質(zhì),應(yīng)該減少二氧化碳的排放。
(1)有一種用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的方法:
已知:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJmol-1;
CH3OH(g)═CH3OH(l)△H=-b kJmol-1;
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-c kJmol-1;
H2O(g)═H2O(l)△H=-d kJmol-1,
則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:_______________。
(2)在一定溫度下的2L固定容積的密閉容器中,通入2mol CO2和3mol H2,發(fā)生的反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如右圖所示。
①從0min到10min,v(H2)=______。
②下列措施中能使增大的是______(選3填編號)。
A.升高溫度 B.恒溫恒容下充入He(g)
C.將H2O(g)從體系中分離 D.恒溫恒容再充入2mol CO2和3mol H2
③計算該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(填分?jǐn)?shù)或保留兩位有效數(shù)字)。若改變______條件(填編號),可使K=1。
A.增大壓強(qiáng) B.增大反應(yīng)物濃度 C.降低溫度 D.升高溫度 E.加入催化劑
(3)某甲醇燃料電池原理如圖1所示
①則M區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)式為______。
②用上述電池做電源,用圖2裝置電解飽和食鹽水(電極均為惰性電極).則該電解反應(yīng)的總反應(yīng)的離子方程式為:__________________。
假設(shè)溶液體積為300mL,當(dāng)溶液的pH值為13時(在室溫下測定),理論上消耗甲醇的質(zhì)量為______(忽略溶液體積變化)。
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【題目】若某ⅡB族元素原子序數(shù)為x,那么原子序數(shù)為x+1的元素位于( )
A.Ⅲ B族
B.Ⅲ A族
C.Ⅰ B族
D.Ⅰ A族
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【題目】化學(xué)式為C7H16的烷烴中,在結(jié)構(gòu)式中含有3個甲基的同分異構(gòu)體數(shù)目是( )
A.2
B.3
C.4
D.5
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【題目】短周期主族元素W、X、Y的原子序數(shù)依次增大。P、n、m分別是元素W、X、Y的單質(zhì),r、q是由這些元素組成的二元化合物,r是一種淡黃色粉末,常溫下0.01mol/L s溶液的pH為 12。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A. 離子半徑:Y>X
B. 還原性:m>p
C. r、s和q中均含有離子鍵
D. 1 mol p與足量n反應(yīng)生成氣態(tài)q,放出的熱量為P的燃燒熱
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【題目】室溫下,濃度均為0.2 mol/L的HA和BOH溶液等體積混合后,所得溶液中部分粒子組分及濃度如圖所示。下列說法中不正確的是
A.HA、BOH均為弱電解質(zhì) B. X表示HA或BOH分子
C. 電離常數(shù) K(HA)=K(BOH) D.該鹽溶液pH=4.53
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【題目】下表是元素周期表的一部分,針對表中用字母標(biāo)出的元素,回答下列問題:
(1)原子半徑最大的元素是 _____;在化合物中只有負(fù)價的元素是 ______;屬于副族元素是____;適合作半導(dǎo)體材料的是____,(只用表中的字母填寫)
(2)V在周期表中的位置第____周期第______族.
(3)A與M元素形成的化合物是______化合物,D與Z原子形成的化學(xué)鍵是____鍵;
(4)J、H、T三種元素的最高價含氧酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序是___________________________________;(用化學(xué)式表示)
(5)L元素形成的氫化物的在-4℃時是__________晶體(填晶體類型),其密度比對應(yīng)的液態(tài)還小,呈固體而非氣體的原因是____________________________________。
(6)寫出B、Q兩種元素的氧化物對應(yīng)的水化物相互反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________________________________。
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