《【精品练习】2026年高考化学二轮复习《反应热、速率与平衡》题型突破2多重平衡体系中最佳条件的选择及原因解释word版含答案》资料内容简介：这是一套【精品练习】2026年高考化学二轮复习《反应热、速率与平衡》题型突破2多重平衡体系中最佳条件的选择及原因解释word版含答案的化学资料，资料类型为【练习】,适用教材版本为【人教版】,【全国通用】,包含以下1个文件，欢迎下载使用
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题型突破2 多平衡体系中最佳条件的选择及原因解释
1.(2024·湖南卷)丙烯腈(CH2==CHCN)是一种重要的化工原料。工业上以N2为载气,用TiO2作催化剂生产CH2==CHCN的流程如下:
已知:①进料混合气进入两釜的流量恒定,两釜中反应温度恒定:
②反应釜Ⅰ中发生的反应:
ⅰ:HOCH2CH2COOC2H5(g)—→
CH2==CHCOOC2H5(g)+H2O(g) ΔH1
③反应釜Ⅱ中发生的反应:
ⅱ:CH2==CHCOOC2H5(g)+NH3(g)—→
CH2==CHCONH2(g)+C2H5OH(g) ΔH2
ⅲ:CH2==CHCONH2(g)—→CH2==CHCN(g)+H2O(g) ΔH3
④在此生产条件下,酯类物质可能发生水解。
回答下列问题:
进料混合气中n(HOCH2CH2COOC2H5)∶n(C2H5OH)=1∶2,出料中四种物质(CH2==CHCOOC2H5、CH2==CHCN、C2H5OH、H2O)的流量,(单位时间内出料口流出的物质的量)随时间变化关系如图:
(1)表示CH2==CHCN的曲线是 (填“a”“b”或“c”)。
(2)反应釜Ⅰ中加入C2H5OH的作用是
。
(3)出料中没有检测到CH2==CHCONH2的原因是
。
(4)反应11 h后,a、b、c曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是
。
答案 (1)c (2)降低分压有利于反应ⅰ平衡正向移动且提高醇的浓度可以使酯的水解程度降低从而提高产率 (3)CH2==CHCONH2在反应釜Ⅱ的温度下发生分解 (4)反应时间过长,催化剂中毒活性降低,反应速率降低,故产物减少
解析 (1)根据总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)—→CH2==CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g),设进料混合气中n(HOCH2CH2COOC2H5)=1 mol,n(C2H5OH)=2 mol,出料气中CH2==CHCOOC2H5含量很少,则生成CH2==CHCN(g)、C2H5OH(g)物质的量约为1 mol,生成H2O(g)的物质的量约为2 mol,故出料气中C2H5OH(g)物质的量共约3 mol,故出料气中CH2==CHCN、C2H5OH、H2O物质的量之比约为1∶3∶2,故曲线c表示CH2==CHCN的曲线;(2)反应釜Ⅰ中发生反应ⅰ是气体体积增大的反应,故加入C2H5OH降低分压有利于反应ⅰ平衡正向移动且提高醇的浓度可以使酯的水解程度降低从而提高产率;(3)丙烯酰胺(CH2CHCONH2)的分解温度约为160 ℃至170 ℃,出料中没有检测到CH2CHCONH2的原因是CH2CHCONH2在反应釜Ⅱ的温度下发生分解;(4)反应11 h后,a、b、c曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是反应时间过长,催化剂中毒活性降低,反应速率降低,故产物减少。
