Question

【題目】研究化學反應速率和化學反應限度具有重要意義�；卮鹣铝袉栴}：

(Ⅰ)某實驗小組以H2O2分解為例，研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實驗。

實驗編號	反應物	催化劑
①	10mL2% H2O2溶液	無
②	10mL5% H2O2溶液	無
③	10mL5% H2O2溶液	1mL0.1molL-1FeCl3溶液
④	10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液	1mL0.1molL-1FeCl3溶液
⑤	10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液	1mL0.1molL-1FeCl3溶液

（1）實驗①和②的目的是____________________________。實驗時由于較長時間沒有觀察到明顯現象而無法得出結論。資料顯示，通常條件下H2O2穩定，不易分解。為了達到實驗目的，你對原實驗方案的改進措施是_________________________________________。

（2）實驗③、④、⑤中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關系如圖。分析圖能夠得出的實驗結論是__________________________________。

(Ⅱ)丙烯腈（CH2=CHCN）是一種重要的化工原料，工業上可用“丙烯氨氧化法”生產，主要副產物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈CH3CN等。

（1）以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副產物丙烯醛（C3H4O）的熱化學方程式如下：

①CH2=CHCH３(g)+NH3(g)+ 3/2 O2(g)→ CH2=CHCN(g)+3H2O(g) △H=－515 kJ/mol

②CH2=CHCH３(g)+ O2(g)→C3H4O(g)+H2O(g) △H=－353 kJ/mol

有利于提高丙烯腈平衡產率的反應條件是_______________；提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是__________。

（2）丙烯腈和丙烯醛的產率與n(NH3)/n (丙烯)的關系如圖所示。由圖可知，最佳n(NH3)/n (丙烯)約為________，理由是________________。氨、丙烯、空氣的進料理論體積比約為__________。

Answer 1

【答案】 探究濃度對化學反應速率的影響 向反應物中加入等量的催化劑或將盛反應物的試管放入同一熱水浴中 堿性環境能增大反應速率，酸性環境降低反應速率 降低溫度，降低壓強 選擇性催化劑 1.0 該比例下丙烯腈的產率高，副產物丙烯醛產率低 1：1：7.5

【解析】(Ⅰ)(1)實驗①和②的濃度不同，則該實驗是探究濃度對化學反應速率的影響；為了便于比較，應在相同的條件下利用一個變量來比較，則向反應物中加入等量同種催化劑(或將盛有反應物的試管放在同一熱水浴中)，故答案為：探究濃度對反應速率的影響；向反應物中加入等量同種催化劑或將盛有反應物的試管放在同一熱水浴中；

(2)實驗③、④、⑤中不同的是溶液的酸堿性，由圖可知，⑤的反應速率最大，④的反應速率最小，結合實驗方案可知，堿性環境能增大H2O2分解的速率，酸性環境能減小H2O2分解的速率，故答案為：堿性環境能增大H2O2分解的速率，酸性環境能減小H2O2分解的速率；

(Ⅱ)(1)CH2=CHCH３(g)+NH3(g)+ 3/2 O2(g)→ CH2=CHCN(g)+3H2O(g)△H=－515kJ/mol，該反應為氣體體積增大的放熱反應，所以降低溫度、降低壓強有利于提高丙烯腈的平衡產率；提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是選擇性催化劑；故答案為：降低溫度，降低壓強；選擇性催化劑；

(2)根據圖象可知，當n(NH3)/n (丙烯)約為1時，該比例下丙烯腈產率最高，而副產物丙烯醛產率最低；根據化學反應C3H6(g)+NH3(g)+ O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)，氨氣、丙烯、氧氣按1：1：1.5的體積比加入反應達到最佳狀態，而空氣中氧氣約占20%，所以進料氨、空氣、丙烯的理論體積約為：1：1：7.5，故答案為：1；該比例下丙烯腈產率最高，而副產物丙烯醛產率最低；1：1：7.5。