【題目】丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用丙烯氨氧化法生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等,回答下列問題:

(1)用于生產(chǎn)丙烯腈的原料丙烯具有一定的危險(xiǎn)性。某市化工園區(qū)曾發(fā)生一起丙烯儲(chǔ)罐突然爆炸起火事件,大火產(chǎn)生的高溫使消防隊(duì)員難以靠近火場。已知丙烯的燃燒熱為2049 kJ/mol,則其燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:____________________。

(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)溫度為460℃。低于460℃時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率________(填或者不是)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率,判斷理由是_____________________;高于460℃時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選,填標(biāo)號(hào))

A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變大 C.副反應(yīng)增多 D.反應(yīng)活化能增大

(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知最佳約為________,理由是___________________。進(jìn)料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為________

(4)現(xiàn)以丙烯為原料,合成環(huán)狀酯J。有關(guān)工藝流程圖如下。已知:烯烴復(fù)分解反應(yīng)是指在催化劑作用下,實(shí)現(xiàn)碳碳雙鍵兩邊基團(tuán)換位的反應(yīng)。如兩個(gè)丙烯分子進(jìn)行烯烴換位,生成丁烯和乙烯。

參考化學(xué)方程式:2CH2=CHCH3CH3CH=CHCH3+CH2=CH2

i.①的反應(yīng)類型是_____________,物質(zhì)E的結(jié)構(gòu)簡式是___________

ii.有機(jī)化合物C有多種同分異構(gòu)體,請(qǐng)寫出其中屬于酯類且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式__________________。

【答案】CH2=CH-CH3(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) H=2049 kJ/mol 不是 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低 AC 1 該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低 2152 取代反應(yīng) HCOOCH2CH2CH3, HCOOCH(CH3)2

【解析】

(1)根據(jù)燃燒熱的定義書寫熱化學(xué)方程式。

(2)根據(jù)圖像分析該反應(yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)溫度對(duì)進(jìn)行平衡移動(dòng)的影響分析判斷。產(chǎn)率降低主要從產(chǎn)率的影響因素進(jìn)行考慮;

(3)根據(jù)圖象可知,當(dāng) 約為1時(shí),該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)CH2=CH-CH3 (g)+NH3(g)+O2(g)=CH2=CHCN(g)+3H2O(g),氨氣、氧氣、丙烯按11.51的體積比加入反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài),依據(jù)氧氣在空氣中約占20%計(jì)算條件比。

(4)丙烯與氯氣在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成CH2=CHCH2Cl,由反應(yīng)信息可知,CH2=CHCH2Cl在催化劑條件下發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成CH2=CH2、ClCH2CH=CHCH2Cl,A在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成C,則AClCH2CH=CHCH2Cl,BCH2=CH2B與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成HBrCH2CH2Br,H在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成IHOCH2-CH2OHA在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成CHOCH2CH=CHCH2OH,由J的結(jié)構(gòu)可知,GHOOC-CH=CH-COOH,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,反應(yīng)④是CHCl加成生成D,保護(hù)碳碳雙鍵不被氧化,D再氧化可得E,故DHOCH2CH2CHClCH2OH,EHOOCCH2CHClCOOH,E發(fā)生消去反應(yīng)生成F,F酸化得到G,故FNaOOC-CH=CH-COONa,據(jù)此解答。

(1)燃燒熱是101kPa,1mol可燃物完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量。丙烯的燃燒熱為2049 kJ/mol,則其燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CH2=CH-CH3(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) H=2049 kJ/mol

(2)根據(jù)圖像丙烯腈的產(chǎn)率隨溫度升高先增大后減小,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即低于460℃時(shí),對(duì)應(yīng)溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率曲線應(yīng)該是下降的,但實(shí)際曲線是上升的,這是由于溫度升高,反應(yīng)速率加快,更多的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物,使物質(zhì)產(chǎn)率增大,因此判斷低于460℃時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率不是對(duì)應(yīng)溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率。當(dāng)溫度在460°C時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此后溫度升高,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),使丙烯腈產(chǎn)率降低。

A.催化劑在一定溫度范圍內(nèi)活性較高,若溫度過高,活性降低,反應(yīng)速率減慢,A正確;

B.由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以由圖象可知,升高溫度平衡常數(shù)變小,故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)題意,副產(chǎn)物有丙烯醛,副反應(yīng)增多,導(dǎo)致產(chǎn)率下降,C正確;

D.反應(yīng)活化能的大小與化學(xué)平衡無關(guān),不影響化學(xué)平衡,D錯(cuò)誤;

故合理選項(xiàng)是AC

(3)根據(jù)圖象可知,當(dāng) 約為1時(shí),該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)CH2=CH-CH3 (g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g),氨氣、氧氣、丙烯按11.51的體積比加入反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài),由于氧氣在空氣中約占20%,所以進(jìn)料氨、空氣、丙烯的理論體積約為17.51=2152

(4) i.①的反應(yīng)是CH2=CH-CH3Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成CH2=CH-CH2Cl,故反應(yīng)類型是取代反應(yīng);根據(jù)上述推斷可知物質(zhì)E結(jié)構(gòu)簡式是HOOCCH2CHClCOOH

ii.有機(jī)化合物C結(jié)構(gòu)簡式是HOCH2CH=CHCH2OH,該物質(zhì)有多種同分異構(gòu)體,其中屬于酯類且能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明含有酯基,同時(shí)含有醛基,是甲酸酯,其同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為HCOOCH2CH2CH3 HCOOCH(CH3)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,在溶液中可發(fā)生以下反應(yīng):16H+10Z+2===2X2++5Z2+8H2O,2M2+R2===2M3+2R,2R+Z2===R2+2Z,由此判斷下列說法錯(cuò)誤的是( )

A.氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?/span><Z2<R2<M3+

B.還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篨2+<Z<R<M2+

C.Z元素在反應(yīng)①中被氧化,在③中被還原

D.常溫下可發(fā)生反應(yīng)2M2+Z2===2M3+2Z

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用圖中所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和預(yù)測不一致的是 ( )

①中的物質(zhì)

②中的物質(zhì)

預(yù)測現(xiàn)象

A

濃氨水

FeCl3溶液

②中有紅褐色沉淀

B

濃氨水

濃鹽酸

③中有白煙

C

飽和氯水

Na2S溶液

②中生成淡黃色沉淀

D

飽和亞硫酸

藍(lán)色石蕊試液

②中溶液先變紅后褪色

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度下,反應(yīng)H2(g) + I2(g)2HI(g) + Q (Q > 0)在一帶有活塞的密閉容器中達(dá)到平衡,下列說法錯(cuò)誤的是 ( )

A.恒容,升高溫度,正反應(yīng)速率減小B.恒容,充入H2(g),I2(g)的體積分?jǐn)?shù)降低

C.恒壓,充入He(g),逆反應(yīng)速率減小D.恒溫,壓縮體積,平衡不移動(dòng),混合氣體顏色加深

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是由短周期元素中部分元素組成的一些單質(zhì)及其化合物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。常溫下,D、F、K均為無色無刺激性氣味的氣體,B是最常見的無色液體,A是由單質(zhì)CD中燃燒生成的淡黃色固體(反應(yīng)中生成的部分物質(zhì)已略去)。

請(qǐng)回答下列問題:

1)物質(zhì)A的化學(xué)式為___,其陰、陽離子個(gè)數(shù)比為__。

2)實(shí)驗(yàn)室將物質(zhì)C通常保存在___中,請(qǐng)寫出反應(yīng)①的離子方程式___。

3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為___

4)有兩個(gè)分別裝有HI固體的試劑瓶,因標(biāo)簽脫落而無法區(qū)分。若讓你鑒別它們,下列試劑或方法中可選用的有___

A.澄清石灰水 B.稀鹽酸 C.加熱,稱重 D.焰色反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】可逆反應(yīng)3A(g)3B()+C(?)H>0,達(dá)到化學(xué)平衡后,進(jìn)行下列操作。

(1)升高溫度,用變大”“變小”“不變無法確定填空。

①若BC都是氣體,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量______;

②若B、C都不是氣體,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量______;

③若B是氣體,C不是氣體,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量______;

(2)如果平衡后溫度保持不變,將容器體積增大一倍,新平衡時(shí)A的濃度是原來的50%,判斷B的狀態(tài)是__________態(tài),C的狀態(tài)是__________態(tài)。

(3)某密閉容器中放入一定量的NO2,發(fā)生反應(yīng)2NO2N2O4(正反應(yīng)放熱)達(dá)平衡后,若分別單獨(dú)改變下列條件,重新達(dá)到平衡后,能使混和氣體平均分子量增大的是_________。

A.通入N2 B.通入NO2 C.通入N2O4 D.升高溫度

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鍶有金屬味精之稱。以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3、MgO雜質(zhì))生產(chǎn)氫氧化鍶的工藝如下:

已知?dú)溲趸J在水中的溶解度:

溫度(℃)

0

10

20

30

40

60

80

90

100

溶解度(g/100mL)

0.91

1.25

1.77

2.64

3.95

8.42

20.2

44.5

91.2

(1)隔絕空氣焙燒時(shí)SrSO4只被還原成SrS,化學(xué)方程式為____。

(2)“除雜方法:將溶液升溫至95℃,加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH12。

95℃時(shí)水的離子積KW=1.0×1012,Ksp[Mg(OH)2]=1.2×1010,則溶液中c(Mg2)=____。

②若pH過大,將導(dǎo)致氫氧化鍶的產(chǎn)率降低,請(qǐng)解釋原因____。

(3)“趁熱過濾的目的是____,“濾渣的主要成分為___。

(4)從趁熱過濾后的濾液中得到Sr(OH)2產(chǎn)品的步驟為____、過濾、洗滌、干燥。

(5)“脫硫方法:用FeCl3溶液吸收酸浸產(chǎn)生的氣體,吸收時(shí)的氧化產(chǎn)物為___(填化學(xué)式);再用石墨電極電解吸收液,電解后可在脫硫中循環(huán)利用的物質(zhì)是__。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用下列裝置進(jìn)行乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象,請(qǐng)寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:______。在不斷鼓入空氣的情況下,熄滅酒精燈,反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行,說明乙醇的催化氧化反應(yīng)是______反應(yīng)。

(2)甲和乙兩個(gè)水浴作用不相同,甲的作用是_________;乙的作用是:________。

(3)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,干燥試管a中能收集到不同的物質(zhì),它們是____。集氣瓶中收集到的氣體的主要成分是______。

(4)若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙顯紅色,說明液體中還含有________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能.鍵能的大小可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH),化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差.

化學(xué)鍵

H—H

Cl—Cl

H—Cl

生成1 mol化學(xué)鍵時(shí)放出的能量

436 kJ/mol

243 kJ/mol

431 kJ/mol

則下列熱化學(xué)方程式正確的是 (  )

A.1/2H2(g)1/2Cl2(g)===HCl(g)ΔH=-91.5 kJ/mol

B.H2(g)Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183 kJ/mol

C.2HCl(g)===H2(g)Cl2(g) ΔH=+183 kJ/mol

D.1/2H2(g)1/2Cl2(g)===HCl(g)ΔH=+91.5 kJ/mol

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