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

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1、化学反应原理综合考查题四一、(2016年高考新课标全国卷Ⅱ)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:①C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=﹣515kJ/mol②C3H6(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

2、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_______

3、________。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为________。【答案】(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【解析】(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,

4、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

5、、空气、丙烯的理论体积约为1:7.5:1。二、(2017年佛山市第二次模拟)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=﹣905.48kJ·mol-1N2(g)+O2(g)2NO(g)∆H=+180.50kJ·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)∆H1<0v1正=k1正c2(NO)

6、;v1逆=k1逆c(N2O2)第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)∆H2<0v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)①2NO(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

7、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________(保留一位小数)。温度/℃体积分数/%COCO2(5)氢气是一种重要的清洁能源,Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元

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