Question

【題目】（1）聚丙烯腈纖維商品名叫腈綸，被稱為“人造羊毛”，其單體丙烯腈（C3H3N）可用“丙烯氨氧化法”生產，生成丙烯腈的熱化學方程式為：C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)=C3H3N(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（C3H4O）是主要副產物之一。若氣態丙烯與氧氣反應生成11.2g氣態丙烯醛和水蒸汽，同時放出70.6kJ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時刻表示體系改變另一反應條件，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．催化劑活性降低 B．平衡常數變大 C.副反應增多

D．反應活化能增大 E．平衡常數變小

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，所以在任何溫度下可以自發使用了催化劑正向ACE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】

分析：丙烯與氧氣反應生成丙烯醛和水蒸汽的化學方程式為C3H6+O2==== C3H4O +H2O，

11.2g氣態丙烯醛的物質的量是0.2 mol，生成1 mol丙烯醛放熱353 kJ；根據反應方向的焓判據和熵判據回答；（2）催化劑能加快反應速率，但不能使平衡移動。正反應速率大于逆反應速率，反應正向進行；

(1)丙烯與氧氣反應生成丙烯醛和水蒸汽的熱化學方程式為C3H6(g) +O2(g) ==== C3H4O(g) +H2O(g) ΔH = 353 kJ·mol1；該反應放熱，且熵變為0，所以在任何溫度下可以自發；（2）圖（a）可知，t1時刻速率加快，平衡沒移動，改變的反應條件為加入催化劑；t2時刻正反應速率大于逆反應速率，此時平衡正向移動；（3）催化劑活性降低，使該反應速率減慢，可能副反應速率加快，故產率減小；焓變小于0，升高溫度平衡常數減小；副反應增多，生成丙烯腈的產量減小；升高溫度反應活化能不變；故正確的是ACE；該反應為放熱反應，平衡產率應隨溫度升高而降低，所以低于460℃時丙烯腈的產率不是對應溫度下的平衡轉化率。