(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
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[解析] (1)由题意可知,反应①、②都是放热反应,反应①、②分别放出515 kJ·mol1
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和353 kJ·mol1热量,两反应均符合化学反应自发进行的焓判据;反应①的正反应是气体体积增大的放热反应,由勒夏特列原理可知,降温、减压均能使反应①的化学平衡向正反应方向移动,提高丙烯腈平衡产率;催化剂具有高度的专一性,因此提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂,而非温度、压强。(2)反应①的正反应是放热反应,如果已经达到化学平衡状态,当投料、压强、浓度等变量不变时,升温能使平衡左移,丙烯腈的产率逐渐减小,读图可知,低于460 ℃时,丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率。温度高于460 ℃时,催化剂活性可能降低,导致丙烯腈产率降低,A项正确;反应①的正反应是放热反应,升温使平衡逆向移动,平衡常数逐渐变小,B项错误;温度高于460 ℃时,副反应进行程度可能增多,反应①进行程度减少,导致丙烯腈产率降低,C项正确;反应活化能与催化剂有关,与温度、压强、浓度等无关,升高温度,不能使反应活化能改变,D项错误。(3)读图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为1,因为该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低。由反应①的热化学方程式可知,进料气中氨、氧气、丙烯气体的理论体积之比为1∶1.5∶1,空气中氧气的体积分数约为1/5(氮气约占4/5),则进料气中氨、空气、丙烯的理论体积比约为1.5
1∶1∶1=1∶7.5∶1。
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五、[2016·上海卷] 随着科学技术的发展和环保要求的不断提高,CO2的捕集利用技术成为研究的重点。
完成下列填空:
29.G2 G1目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为
已知H2的体积分数随温度的升高而增加。
若温度从300 ℃升至400 ℃,重新达到平衡,判断下列表格中各物理量的变化。(选填“增大”“减小”或“不变”)
v正 29.
v正 增大 v逆 增大 平衡常数K 减小 转化率α 减小 v逆 平衡常数K 转化率α [解析] 根据题意,温度升高,H2的体积分数增加,说明平衡逆向移动,该反应为放热反应,ΔH<0。故温度从300 ℃升高到400 ℃,正、逆反应速率都增大,但平衡常数K和平衡转化率α均减小。
G3 速率、平衡图像
10.F1 G3 H1 H2[2016·江苏卷] 下列图示与对应的叙述不相符合的是( )