Question

【題目】（1）聚丙烯腈纖維商品名叫腈綸，被稱為“人造羊毛”，其單體丙烯腈（C3H3N）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：C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)=C3H3N(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（C3H4O）是主要副產(chǎn)物之一。若氣態(tài)丙烯與氧氣反應(yīng)生成11.2g氣態(tài)丙烯醛和水蒸汽，同時放出70.6kJ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時刻表示體系改變另一反應(yīng)條件，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．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 E．平衡常數(shù)變小

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)?/span>0，所以在任何溫度下可以自發(fā)使用了催化劑正向ACE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】

分析：丙烯與氧氣反應(yīng)生成丙烯醛和水蒸汽的化學(xué)方程式為C3H6+O2==== C3H4O +H2O，

11.2g氣態(tài)丙烯醛的物質(zhì)的量是0.2 mol，生成1 mol丙烯醛放熱353 kJ；根據(jù)反應(yīng)方向的焓判據(jù)和熵判據(jù)回答；（2）催化劑能加快反應(yīng)速率，但不能使平衡移動。正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)正向進行；

(1)丙烯與氧氣反應(yīng)生成丙烯醛和水蒸汽的熱化學(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)?/span>0，所以在任何溫度下可以自發(fā)；（2）圖（a）可知，t1時刻速率加快，平衡沒移動，改變的反應(yīng)條件為加入催化劑；t2時刻正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，此時平衡正向移動；（3）催化劑活性降低，使該反應(yīng)速率減慢，可能副反應(yīng)速率加快，故產(chǎn)率減��；焓變小于0，升高溫度平衡常數(shù)減��；副反應(yīng)增多，生成丙烯腈的產(chǎn)量減��；升高溫度反應(yīng)活化能不變；故正確的是ACE；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，所以低于460℃時丙烯腈的產(chǎn)率不是對應(yīng)溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率。