Question

【题目】（1）聚丙烯腈纤维商品名叫腈纶，被称为“人造羊毛”，其单体丙烯腈（C3H3N）可用“丙烯氨氧化法”生产，生成丙烯腈的热化学方程式为：C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) △H=-515kJ/mol该法在生产中有多种副产物生成,其中丙烯醛（C3H4O）是主要副产物之一。若气态丙烯与氧气反应生成11.2g气态丙烯醛和水蒸汽，同时放出70.6kJ热量,则反应的热化学方程式为：___________，该反应在任何温度下都能自发进行，其原因是_____________。

（2）图（a）为在某一时间段一密闭体系中生成丙烯腈的反应速率与反应进程的曲线关系。由图可知，t1时刻表示体系改变的反应条件为_________；t2时刻表示体系改变另一反应条件，此时平衡______移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。

（3）图(b)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460℃ 。在相同的反应时间内，高于460℃时丙烯腈产率降低的可能原因是_____（填序号）。

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 E．平衡常数变小

在相同的反应时间内．低于460℃时丙烯腈的产率______（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡转化率，判断理由是_________。

Answer 1

【答案】C3H6(g) +O2(g) ==== C3H4O(g) +H2O(g) ΔH = 353 kJ·mol1该反应放热，且熵变为0，所以在任何温度下可以自发使用了催化剂正向ACE不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低

【解析】

分析：丙烯与氧气反应生成丙烯醛和水蒸汽的化学方程式为C3H6+O2==== C3H4O +H2O，

11.2g气态丙烯醛的物质的量是0.2 mol，生成1 mol丙烯醛放热353 kJ；根据反应方向的焓判据和熵判据回答；（2）催化剂能加快反应速率，但不能使平衡移动。正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行；

(1)丙烯与氧气反应生成丙烯醛和水蒸汽的热化学方程式为C3H6(g) +O2(g) ==== C3H4O(g) +H2O(g) ΔH = 353 kJ·mol1；该反应放热，且熵变为0，所以在任何温度下可以自发；（2）图（a）可知，t1时刻速率加快，平衡没移动，改变的反应条件为加入催化剂；t2时刻正反应速率大于逆反应速率，此时平衡正向移动；（3）催化剂活性降低，使该反应速率减慢，可能副反应速率加快，故产率减小；焓变小于0，升高温度平衡常数减小；副反应增多，生成丙烯腈的产量减小；升高温度反应活化能不变；故正确的是ACE；该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，所以低于460℃时丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡转化率。