丙烯腈是塑料、合成橡胶、合成纤维三大合成材料的重要原料,未来我国丙烯腈的出口量将进一步增加。合成丙烯腈的反应:C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g)⇌C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH1<0。
(1)该反应中涉及的C、N、O三种元素原子的第一电离能由小到大的顺序是 C<O<NC<O<N。
(2)一定条件下,在2L恒容密闭容器中;通入2molC3H6、2molNH3、15mol空气(O2的体积分数为15),丙烯腈的产率与温度的关系如图所示。

①图中460℃前的产率 否否(填“是”或“否”)为平衡产率;理由是 因为合成丙烯晴反应为放热反应,若460℃前达到平衡,升高温度平衡产率应该降低因为合成丙烯晴反应为放热反应,若460℃前达到平衡,升高温度平衡产率应该降低。
②若该反应达到A点所需的时间为tmin,则理论上C3H6的平均反应速率为 0.6tmol/(L•min)0.6tmol/(L•min)。
(3)工业上在催化剂作用下,合成丙烯腈时还有副反应:C3H6(g)+O2(g)⇌C3H4O(g)+H2O(g)ΔH2<0。
①其它条件不变时,压缩容器体积,副反应的平衡移动方向为 正向移动正向移动。
②某温度下,向密闭容器中通入1molC3H6、1molNH3、7.5mol空气(O2与N2的体积比为1:4),保持压强恒为99kPa,平衡时测得C3H6的转化率为90%,生成丙烯腈的选择性为89(选择性:生成丙烯腈的C3H6与共转化的C3H6之比)。则生成丙烯腈的分压为 88kPa,该温度下副反应的Kp=12.512.5。
(4)己二腈[NC(CH2)4CN]是制造尼龙-66的原料。电解丙烯腈可制得己二腈,其装置如图所示:

①阴极的电极反应式为 2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN。
②电解一段时间后,该装置产生的O2在标准状态下的体积为33.6L,生成了291.6g已二腈,则该装置的电流效率η=9090%。(假设装置中阳极上没有电子损失,η=生成目标产物消耗的电子数转移的电子总数×100%)
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生成目标产物消耗的电子数
转移的电子总数
【考点】化学平衡的计算;元素电离能、电负性的含义及应用.
【答案】C<O<N;否;因为合成丙烯晴反应为放热反应,若460℃前达到平衡,升高温度平衡产率应该降低;mol/(L•min);正向移动;8;12.5;2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN;90
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【解答】
【点评】
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发布:2024/7/12 8:0:9组卷:61引用:3难度:0.5
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