精品解析：河北省石家庄市2022届高三毕业班教学质量检测二(一模)(原理综合题)

1. 丙烯腈()是一种重要的化工原料，广泛应用于三大有机合成材料的生产中。以3—羟基丙酸乙酯()为原料合成丙烯腈的主要反应如下： I. (g) (g) +H2O(g) ΔH1>0 II(g) +NH3(g) +H2O(g)+ (g) ΔH2>0 （1）已知部分化学键键能如下表所示： 化学键 C-O C-C C=C C-H O-H C=O 键能(kJ·mol -1) 351 348 615 413 463 745 据此计算ΔH1 =_______ （2）在盛有催化剂TiO2、压强为100kPa的恒压密闭容器中按体积比2：15充入(g)和NH3(g)发生反应，通过实验测得平衡体系中含碳物质(乙醇除外)的物质的量分数随温度的变化如图1所示(例如的物质的量分数w%=×100%)。 ①随着温度的升高， (g)的平衡体积分数先增大后减小的原因为_______。 ②科学家通过DFT计算得出反应II的机理如图2所示，其中第二步反应为 (g) (g)+H2O(g)， 则第一步反应的化学方程式为_______ ；实验过程中未检测到 (g)的原因可能为_______。 ③A点对应反应II的标准平衡常数= _______( 保留两位有效数字)。[其表达式为用相对分压代替浓度平衡常数表达式中的浓度，气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100 kPa)] ④实际生产中若充入一定量N2 (不参与反应)，可提高丙烯腈的平衡产率，原因为_______。 （3）利用电解法由丙烯腈制备己二腈[NC(CH2)4CN]的装置如图3所示。 通电过程中，石墨电极2上的电极反应式为_______。 2. 甲醇是基本的有机合成原料之一，甲醇的制取及应用是有机工业研究的热点。 (1)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.5 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2＝－90.4 kJ·mol－1 反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O (g) ΔH3 ①反应Ⅲ能够自发进行的原因是______。 ②不同压强下，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，测得CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。压强 p1______p2（填“＞”或“<”），T1 K后，反应主要以______（填“反应Ⅰ”、“反应Ⅱ”或“反应Ⅲ”）为主。T2 K后，曲线重合的原因是______。 (2)以甲醇为原料，通过电化学法可以合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]，工作原理如图所示。 ①阳极的电极反应式为_____。 ②若以铅蓄电池为电源，B应与铅蓄电池的_____（填“Pb”或“PbO2” ）相连。 3. 乙烯是一种重要的有机化工原料。利用二氧化碳氧化乙烷制备乙烯的原理如下： I II. （1）①总反应的为_______。 ②一定温度下，向初始压强为2p的刚性容器中充入等物质的量的乙烷和二氧化碳，发生上述总反应，乙烷的平衡转化率为a，则反应的压强平衡常数_______。 （2）K为总反应的平衡常数，与温度的倒数的变化如下图所示： 以上曲线中表示总反应的曲线的是_______(填标号)，理由是_______。 （3）在高温条件下，乙烷脱氢会发生副反应：；。 在恒压、和的起始量一定的条件下，的平衡转化率和的平衡选择性随温度的变化如下表所示：(的选择性) 温度/℃ 平衡转化率/% 平衡选择性/% 625 10.5 96.5 650 17.8 96.0 675 25.2 95.1 700 35 92.6 ①乙烯的平衡选择性随温度升高而降低的原因是_______。 ②研究发现，向反应体系中增加，产物中C(s)会减少，请用方程式说明原因_______。 （4）科学家利用固体氧化物电解池也能实现和的耦合转化，原理如下图所示。则Y是电源的_______(填“正极”或“负极”)；正极区的电极反应式为_______。 4. BE是现代有机化工重要的单体之一，工业上采取乙苯催化脱氢制苯乙烯反应制备： +H2(g) （1）已知： 化学键 C-H C-C C=C H-H 键能/ 412 348 612 436 计算上述反应_______。该反应能够发生的原因是______ （2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为，则在该温度下反应的平衡常数K=_______（用a等符号表示）。 （3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气，