备战2025年高考二轮复习课件 化学（湖南版）主观题突破四.pptVIP

1234563.(15分)(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。123456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中发生的反应为ⅰ:HOCH2CH2COOC2H5(g)→CH2=CHCOOC2H5(g)+H2O(g)ΔH1③反应釜Ⅱ中发生的反应为ⅱ:CH2=CHCOOC2H5(g)+NH3(g)→CH2=CHCONH2(g)+C2H5OH(g)ΔH2ⅲ:CH2=CHCONH2(g)→CH2=CHCN(g)+H2O(g)ΔH3④在此生产条件下,酯类物质可能发生水解。回答下列问题。(1)总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)→CH2=CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)ΔH=(用含ΔH1、ΔH2和ΔH3的代数式表示)。?ΔH1+ΔH2+ΔH3123456(2)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物质的物质的量)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11h后,a、b、c曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是?。?c降低HOCH2CH2COOC2H5的分压,有利于反应ⅰ正向移动,同时增大乙醇的浓度可以使酯的水解程度降低,从而提高CH2=CHCOOC2H5的产率CH2=CHCONH2在反应釜Ⅱ的温度下可彻底分解123456(3)催化剂TiO2再生时会释放CO2,可用氨水吸收获得NH4HCO3。现将一定量的NH4HCO3固体(含0.72g水)置于密闭真空容器中,充入CO2和NH3,其中CO2的分压为100kPa,在27℃下进行干燥。为保证NH4HCO3不分解,NH3的分压应不低于kPa[已知p(H2O)=2.5×102kPa·mol-1×n(H2O),NH4HCO3分解的平衡常数Kp=4×104(kPa)3]。?(4)以CH2=CHCN为原料,稀硫酸为电解液,Sn作阴极,用电解的方法可制得Sn(CH2CH2CN)4,其阴极反应式为。?Sn+4CH2=CHCN+4e-+4H+═Sn(CH2CH2CN)4反应时间过长,催化剂中毒活性降低,反应速率减小,故产物减少123456解析:工业上以N2为载气,用TiO2作催化剂,由HOCH2CH2COOC2H5和C2H5OH为进料气体生产CH2=CHCN,在反应釜Ⅰ中发生反应ⅰ:HOCH2CH2COOC2H5(g)→CH2=CHCOOC2H5(g)+H2O(g),加入NH3后,在反应釜Ⅱ中发生反应ⅱ:CH2=CHCOOC2H5(g)+NH3(g)→CH2=CHCONH2(g)+C2H5OH(g),反应ⅲ:CH2=CHCONH2(g)→CH2=CHCN(g)+H2O(g),故产物的混合气体中有CH2=CHCN、C2H5OH、未反应完的CH2=CHCOOC2H5和水。(1)根据盖斯定律,总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)→CH2=CHCN(g)+C2H5OH(g)+2H2O(g)可以由反应ⅰ+反应ⅱ+反应ⅲ得到,故ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。123456(2)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)=1mol,n(C2H5OH)=2mol,出料气中CH2=CHCOOC2H5含量很少,则生成CH2=CHCN(g)、C2H5OH(g)的物质的量约为1mol,生成H2O(g)的物质的量约为2mol,故出料气中C2H5OH(g)的物质的量共约3mol,出料气中CH2=CHCN、C2H5OH、H2O的物质的量之比约为1