Question

【題目】（1）丙烯腈可用“丙烯氨氧化法”生產，生成丙烯腈的熱化學方程式為：

CH2=CHCH3(g)+NH3(g)+3/2O2(g)= CH2=CHCN (g)+3H2O(g) △H=-515kJ/mol。該法在生產中有多種副產物生成,其中丙烯醛是主要副產物之一。若氣態丙烯與氧氣反應生成22.4g氣態丙烯醛和水蒸汽，同時放出141.2kJ熱量,則反應的熱化學方程式為：______，該反應在任何溫度下都能自發進行，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速率與反應進程的曲線關系。由圖可知，t1時刻表示體系改變的反應條件為______；t2時刻表示體系改變的另一反應條件為______，此時平衡______移動（填“正向”、“逆向”或“不”）。

（3）圖(b)為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線，最高產率對應的溫度為460℃ 。在相同的反應時間內，高于460℃時丙烯腈產率降低的可能原因是______（填序號）。

A．平衡常數變大

B．平衡常數變小

C.副反應增多

D．反應活化能增大

在相同的反應時間內．低于460℃時丙烯腈的產率______（填“是”或“不是”）對應溫度下的平衡轉化率，判斷理由是_________。

Answer 1

【答案】 C3H6(g) +O2(g) ==== C3H4O(g) +H2O(g) ΔH = 353 kJ·mol1 該反應放熱，且熵變為0，任何溫度下ΔG均小于0，所以在任何溫度下可以自發。 使用了催化劑 降溫 正向 BC 不是 該反應為放熱反應，平衡產率應隨溫度升高而降低

【解析】（1）22.4g氣態丙烯醛的物質的量為=0.4mol，則生成1mol C3H4O放出熱量141.2kJ× =353 kJ，反應的熱化學方程式為C3H6(g) +O2(g) ==== C3H4O(g) +H2O(g) ΔH = 353 kJ·mol1，該反應放熱，且熵變為0，任何溫度下ΔG均小于0，所以在任何溫度下可以自發，故答案為：C3H6(g) +O2(g) ==== C3H4O(g) +H2O(g) ΔH = 353 kJ·mol1；該反應放熱，且熵變為0，任何溫度下ΔG均小于0，所以在任何溫度下可以自發；

（2）由圖可知，t1時刻，反應速率加快，但平衡不移動，是使用了催化劑，t2時刻，反應速率減慢，平衡發生了移動，說明降低了溫度或減小壓強，如果是降低溫度，平衡正向移動，如果是減小壓強，根據方程式，平衡不移動，因此改變的條件是降低溫度，故答案為：使用了催化劑；降溫；正向；

（3）A．該反應放熱，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數減小，錯誤； B．該反應放熱，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數變小，正確；C.升高溫度，副反應增多，導致 產率降低，正確；D．反應活化能與溫度無關，錯誤；故選BC；該反應為放熱反應，平衡產率應隨溫度升高而降低，因此低于460℃時丙烯腈的產率不是對應溫度下的平衡轉化率，故答案為：BC；不是； 該反應為放熱反應，平衡產率應隨溫度升高而降低。