2016年高考全国II卷(化学)-化学平衡

2017年08月29日 浏览:
2016年高考全国II卷

丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈CH3CN等,回答下列问题:

(1).以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:

① C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) △H=-515kJ/mol

② C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) △H=-353kJ/mol

两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是                  ;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是                 ;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是                

(2).图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应温度为460OC.低于460OC时,丙烯腈的产率                  (填“是”或者“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是                 ;高于460OC时,丙烯腈产率降低的可能原因是                 (双选,填标号)A.催化剂活性降低 B.平衡常数变大 C.副反应增多 D.反应活化能增大

(3).丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为                ,理由是                 。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为                

答案

(1)两个反应均为放热量大的反应;降低温度、降低压强;催化剂;

解析

(1)因为两个反应均为放热量大的反应,所以热力学趋势大;该反应为气体体积增大的放热反应,所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率;由图a可知,提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。

解题思路

(1)放热量大的反应,热力学趋势大;降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率;由图a可知,提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。

易错点

本题考查影响化学平衡的因素,化学图像的分析与判断。该题是对化学平衡的集中考查,涉及的知识点不多,解题的关键点是看懂图像的含义,看图像时:①一看面:纵坐标与横坐标的意义;②二看线:线的走向和变化趋势;③三看点:起点,拐点,终点,然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合,做出符合题目要求的解答。

答案

(2)不是;该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低 ;AC

解析

(2)因为该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低,反应刚开始进行,尚未达到平衡状态,460OC以前是建立平衡的过程,所以低于460OC时,丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率;高于460OC时,丙烯腈产率降低,A.催化剂在一定温度范围内活性较高,若温度过高,活性降低,正确;B.平衡常数的大小不影响产率,错误;C.根据题意,副产物有丙烯醛,副反应增多导致产率下降,正确;D.反应活化能的大小不影响平衡,错误;答案选AC。

解题思路

(2)放热反应平衡产率随温度升高而降低,反应刚开始进行,尚未达到平衡状态,460OC以前是建立平衡的过程;

催化剂在一定温度范围内活性较高,若温度过高,活性降低;副产物有丙烯醛,副反应增多导致产率下降,高于460OC时,丙烯腈产率降低;

易错点

本题考查影响化学平衡的因素,化学图像的分析与判断。该题是对化学平衡的集中考查,涉及的知识点不多,解题的关键点是看懂图像的含义,看图像时:①一看面:纵坐标与横坐标的意义;②二看线:线的走向和变化趋势;③三看点:起点,拐点,终点,然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合,做出符合题目要求的解答。

答案

(3)1 ; 该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低; 1:7.5:1

解析

(3)根据图像可知,当n(氨)/n(丙烯)约为1时,该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低;根据化学反应C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g),氨气、氧气、丙烯按1:1.5:1的体积比加入反应达到最佳状态,而空气中氧气约占20%,所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1:7.5:1。

解题思路

(3)当n(氨)/n(丙烯)约为1时,该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低;

易错点

本题考查影响化学平衡的因素,化学图像的分析与判断,化学计算等知识。该题是对化学平衡的集中考查,涉及的知识点不多,解题的关键点是看懂图像的含义,看图像时:①一看面:纵坐标与横坐标的意义;②二看线:线的走向和变化趋势;③三看点:起点,拐点,终点,然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合,做出符合题目要求的解答。