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丙烯腈是塑料、合成橡膠、合成纖維三大合成材料的重要原料,未來我國(guó)丙烯腈的出口量將進(jìn)一步增加。合成丙烯腈的反應(yīng):C3H6(g)+NH3(g)+
3
2
O2(g)?C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH1<0。
(1)該反應(yīng)中涉及的C、N、O三種元素原子的第一電離能由小到大的順序是
C<O<N
C<O<N
。
(2)一定條件下,在2L恒容密閉容器中;通入2molC3H6、2molNH3、15mol空氣(O2的體積分?jǐn)?shù)為
1
5
),丙烯腈的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。
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①圖中460℃前的產(chǎn)率
(填“是”或“否”)為平衡產(chǎn)率;理由是
因?yàn)楹铣杀┣绶磻?yīng)為放熱反應(yīng),若460℃前達(dá)到平衡,升高溫度平衡產(chǎn)率應(yīng)該降低
因?yàn)楹铣杀┣绶磻?yīng)為放熱反應(yīng),若460℃前達(dá)到平衡,升高溫度平衡產(chǎn)率應(yīng)該降低

②若該反應(yīng)達(dá)到A點(diǎn)所需的時(shí)間為tmin,則理論上C3H6的平均反應(yīng)速率為
0
.
6
t
mol/(L?min)
0
.
6
t
mol/(L?min)
。
(3)工業(yè)上在催化劑作用下,合成丙烯腈時(shí)還有副反應(yīng):C3H6(g)+O2(g)?C3H4O(g)+H2O(g)ΔH2<0。
①其它條件不變時(shí),壓縮容器體積,副反應(yīng)的平衡移動(dòng)方向?yàn)?
正向移動(dòng)
正向移動(dòng)
。
②某溫度下,向密閉容器中通入1molC3H6、1molNH3、7.5mol空氣(O2與N2的體積比為1:4),保持壓強(qiáng)恒為99kPa,平衡時(shí)測(cè)得C3H6的轉(zhuǎn)化率為90%,生成丙烯腈的選擇性為
8
9
(選擇性:生成丙烯腈的C3H6與共轉(zhuǎn)化的C3H6之比)。則生成丙烯腈的分壓為
8
8
kPa,該溫度下副反應(yīng)的Kp=
12.5
12.5

(4)己二腈[NC(CH24CN]是制造尼龍-66的原料。電解丙烯腈可制得己二腈,其裝置如圖所示:
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①陰極的電極反應(yīng)式為
2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH24CN
2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH24CN
。
②電解一段時(shí)間后,該裝置產(chǎn)生的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為33.6L,生成了291.6g已二腈,則該裝置的電流效率η=
90
90
%。(假設(shè)裝置中陽(yáng)極上沒有電子損失,η=
生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)
轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)
×100%)

【答案】C<O<N;否;因?yàn)楹铣杀┣绶磻?yīng)為放熱反應(yīng),若460℃前達(dá)到平衡,升高溫度平衡產(chǎn)率應(yīng)該降低;
0
.
6
t
mol/(L?min);正向移動(dòng);8;12.5;2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH24CN;90
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/7/12 8:0:9組卷:55引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對(duì)反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     
    。
    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對(duì)相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     
    。
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    (3)在800℃時(shí),
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為P,一段時(shí)間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計(jì)算結(jié)果用最簡(jiǎn)分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時(shí),向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時(shí)
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
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    (5)我國(guó)科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
    ①M(fèi)是電源的
     
    極。
    ②陽(yáng)極電極反應(yīng)式是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計(jì)算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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