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“化学反应原理”大题增分强训(一)
1.(2022·山东威海二模)环氧乙烷(,别称EO)是⋮该过程在两个独立的电解槽中实现,装置如图3所
重要的杀菌剂和工业合成原料。回答下列问题:示,在电解槽2中利用氯离子介导制备环氧乙烷,内
(一)乙烯直接氧化法部结构如图4所示。
┐质子交换膜___O
反应Ⅰ:CH_2—CH_2(g)+_2^0_2(g)→△(g)ΔH_12co,Γ∥|3020.502
反应Ⅱ:CH_2━CH_2(g)+30_2(g)→2CO_2(g)+
2H_2O(g)ΔH_2电解槽1电解槽2
(1)乙烯与O_2在a,b两种催化剂作用下发生反应,图3
催化剂的催化活性(用EO%衡量)及生成EO的选
择性(用EO选择性%表示)与温度(T)的变化曲线H,一zCC+HO=HOC+H+l的
如图1所示。
3.0-M图4
[v军”⋮①电解槽1中阴极的电极反应式为_
-60-
0.0—---50②图4虚线框中发生的反应为C_2H_4+HOCl→
1952002052102i5202523025210re HOCH_2CH_2Cl、、
H++OH-——H_2O。
①依据图给信息,选择制备环氧乙烷的适宜条件为⋮2.(2022·山家日照三楼)丙烯腈(≈N)是一种重要
②M点后曲线下降的原因为__
的化工原料,广泛应用于三大有机合成材料的生产
∘⋮中。以nO⌒⌒为原料合成丙烯腈的主要反应
③下列说法正确的有______(填标号)。如下:
A催化剂的选择性越高其达到最高反应活性所需了~②T()+H_20(x2
的温度越高
B.催化剂的催化活性与温度成正比ΔH_1>0
C.不同催化剂达到最高活性时的温度不同Ⅱ。≈σ~(g)+NH_3(g)一(g)+H_20(g)
(2)设K_p为相对压力平衡常数,←nK”+~OH(g)ΔH_2>0
其表达式写法:在浓度平衡常数I⋮回答下列问题:
表达式中,用相对分压代替浓度。∥﹐⋮(1)已知部分化学键的键能如下表所示:
气体的相对分压等于其分压(单(-×10)/K^2⋮化学键C―OC—CC=C|C-HO-HC=O
位为kPa)除以p_o(p_o=_图2键能/
100kPa)。反应Ⅰ、Ⅱ对应的-lnK_p随示(温度的k·mol^1)
倒数)的变化如图2所示。
①ΔH_2____0(填“>”或“≤”)。
据此计算ΔH_1=___。
②在T℃的恒温、恒容密闭容器中,按体积分数充在盛有催化剂TiO_2,压强为100kPa的恒压密
人反应混合气体:乙烯30%、氧气7%,其余混合气⋮闭容器中按体积比2∶15充入HO^(g)和
63%(致稳气),发生反应Ⅰ(忽略反应Ⅱ)。平衡时NH_3(g)发生反应,通过实验测得平衡体系中含碳
体系压强为2000kPa,乙烯的转化率为α,则T℃物质(乙醇除外)的物质的量分数随温度的变化如图
下反应Ⅰ的相对压力平衡常数K_p=—。1所示[例如HO⌒。o⌒的物质的量分数ω%=
(二)电化学合成法
(3)科学家利用CO_2,水合成环氧乙烷,有利于实现_×100%]。
碳中和。总反应为2CO_2+2H_2O→已+2.502,nHO
—173—
100
(2)NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应
9300
均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧
化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混
00
合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,NH
的转化率、N2的选择性
「2n(N2)
n(NH2)
×100%与温度
10e
0
的关系如图所示。
200
250
300
100F
100
图1
80
90
60
80
①H0一一入的名称为
10
70
(用系统命名法命名)。
20
175200225250275300
60
②随着温度的升高,一
0入(g)的平衡体积分数先
温度/℃
增大后减小的原因为
①其他条件不变,在175~300℃范围内升高温度,
出口处氮氧化物的量
(填“增大”或“减小”)
NH3的平衡转化率
(填“增大”或“减小”)。
③图中A点对应反应Ⅱ的标准平衡常数K=
②需研发
(填“高温”或“低温”)下N2的选
(保留两位有效数字)。[其表达式为用相对
择性高的催化剂,能更有效除去尾气中的NH3。
分压代替浓度平衡常数表达式中的浓度,气体的相对
(3)在催化剂条件下发生反应:2NO(g)十2CO(g)
分压等于其分压(单位为kPa)除以p(p,=l00kPa]
一N2(g)+2CO2(g)可消除NO和CO对环境的
④实际生产中若充入一定量氮气可提高丙烯腈的平
污染。为探究温度对该反应的影响,实验初始时体
衡产率,原因为
系中气体分压p(NO)=p(CO)且p(CO2)=
2p(N2),测得反应体系中CO和N2的分压随时间
(3)利用电解法由丙烯腈