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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睛(C3H3N)和副產物丙烯醛(CH2=CHCHO)的熱化學方程式如下:

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

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

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】 降低溫度、降低壓強 催化劑 不是 該反應為放熱反應,平衡產率應隨溫度升高而降低 AC 1 該比例下丙烯腈產率最高,而副產物丙烯醛產率最低 1:7.5:1

【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;該反應為氣體體積增大的放熱反應,所以降低溫度、降低壓強有利于提高丙烯腈的平衡產率;由圖b可知,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),460OC以前是建立平衡的過程,所以低于460OC時,丙烯腈的產率不是對應溫度下的平衡產率;高于460OC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.平衡常數的大小不影響產率,錯誤;C.根據題意,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;根據化學反應C3H6g+NH3g+ 3/2O2g=C3H3Ng+3H2Og),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
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(l)R、X、Y第一電離能由大到小的順序是________(填元素符號),其中Y原子的價電子軌道表示式為______________________。

(2)Q、R元素形成的某四核分子中共有14個電子,該分子中R原子采取______ 雜化,該分子的立體構型為___________

(3)X與Q形成的簡單化合物的水溶液中存在多種氫鍵,任表示出其中兩種_____________,_____________;

(4)RY可以和很多過渡金屬形成配合物,如Fe(RY)5NiRY4,其中Fe(RY)5常溫下呈液態(tài),熔點為﹣20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據此判斷Fe(RY)5晶體屬

______________(填晶體類型),與RY互為等電子體的離子有__________(任寫一種)。

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(1)元素C的最高價氧化物的化學式為
(2)寫出元素名稱A , B
(3)A與D形成穩(wěn)定的化合物的化學式為
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