分析 (1)依据热化学方程式方向可知,两个反应均放热量大,即反应物和生成物的能量差大,因此热力学趋势大;有利于提高丙烯腈平衡产率需要改变条件使平衡正向进行,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,即低于460℃时,对应温度下的平衡转化率曲线应该是下降的,但实际曲线是上升的,因此判断低于460℃时,丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡转化率;产率降低主要从产率的影响因素进行考虑;
(3)根据图象可知,当$\frac{n(氨)}{n(丙烯)}$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)+$\frac{3}{2}$O2(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,依据氧气在空气中约占20%计算条件比.
解答 解:(1)两个反应在热力学上趋势均很大,两个反应均放热量大,即反应物和生成物的能量差大,因此热力学趋势大;该反应为气体体积增大的放热反应,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;
故答案为:两个反应均为放热量大的反应;低温、低压;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,即低于460℃时,对应温度下的平衡转化率曲线应该是下降的,但实际曲线是上升的,因此判断低于460℃时,丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡转化率.高于460°C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,故A正确;
B.由图象可知,升高温度平衡常数变小,故B错误;
C.根据题意,副产物有丙烯醛,催化剂活性降低,副反应增多,导致产率下降,故C正确;
D.反应活化能的大小不影响平衡,故D错误;
故答案为: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)根据图象可知,当$\frac{n(氨)}{n(丙烯)}$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)+$\frac{3}{2}$O2(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,
故答案为:1:1;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.
点评 本题考查热化学方程式,影响化学平衡的因素等知识.注意图象分析判断,定量关系的理解应用是解题关键,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 0.1molNaHSO4固体中含有的阳离子数目为0.1NA | |
B. | 常温常压下,3.2gN2H4中含有的极性共价键数目为0.1NA | |
C. | 25℃时,pH=12的Ba(OH)2溶液中含OH-的数目为0.01NA | |
D. | 50mL12mol•L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维 | |
B. | 食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质 | |
C. | 加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性 | |
D. | 医用消毒酒精中乙醇的浓度为95% |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 某无色溶液中可能大量存在H+、Cl-、MnO4- | |
B. | pH=2的溶液中可能大量存在Na+、NH4+、SiO32- | |
C. | Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2++H2 O2+2H+═2Fe3++2H2O | |
D. | 稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应:H++SO42-+Ba2++OH-═BaSO4↓+2H2O |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO3-、SO42-能大量共存 | |
B. | $\frac{{K}_{W}}{c({H}^{+})}$=1×10-13 mol•L-1的溶液中:NH4+、SO42-、NO3-能大量共存 | |
C. | 苯酚钠溶液中通入少量CO2:CO2+H2O+2C6H5O-═2C6H5OH+CO32- | |
D. | Fe3O4与稀HNO3反应:Fe3O4+8H+═Fe2++2Fe3++4H2O |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
操作步骤 | 实验现象 | 解释原因 |
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中 | ①Y管中红棕色气体慢慢变浅 | ②反应的化学方程式 8NH3+6NO2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$7N2+12H2O |
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 | Y管中有少量水珠 | 生成的气态水凝聚 |
打开K2 | ③Z中NaOH溶液产生倒吸现象 | ④反应后气体分子数减少,Y管压强小于外压 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 1:10:100:1000 | B. | 1011:1010:10:1 | C. | 1:10:1010:1011 | D. | 14:13:2:3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构) | |
B. | CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上 | |
C. | 按系统命名法,化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷 | |
D. | 与都是α-氨基酸且互为同系物 |
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