苯基丙炔()是一种活性有机合成的中间体。在氧化铝催化作用下，1-莱基丙炔可与发生如下反应(已知)。Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.

1. 苯基丙炔( $\text{[math]}$ )是一种活性有机合成的中间体。在氧化铝催化作用下，1-莱基丙炔可与 $\text{[math]}$ 发生如下反应(已知 $\text{[math]}$ )。

Ⅰ. $\text{[math]}$

Ⅱ. $\text{[math]}$

Ⅲ. $\text{[math]}$

(1) 反应的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (用含a、b的式子表示)。

(2) 在一定温度下，在体积为 $\text{[math]}$ 的刚性密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 1-苯基丙炔和 $\text{[math]}$ 发生上述反应， $\text{[math]}$ 时达到平衡。反应过程中有机物的占比(%)随时间 $\text{[math]}$ 的变化关系如下图1所示。

已知：有机物的占比 $\text{[math]}$

①活化能：反应Ⅰ反应Ⅱ(填“>”、“=”或“<”)。

②稳定性：产物a产物b(填“>”、“=”或“<”)。

③反应Ⅲ的平衡常数 $\text{[math]}$ 。

④若增大 $\text{[math]}$ 的起始浓度，平衡时， $\text{[math]}$ 将(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(3) 1889年，瑞典物理化学家阿伦尼乌斯总结的化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式： $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 为反应的活化能，T为反应温度，R、A和e均为常数。 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 之间为线性关系。图2中表示反应Ⅰ和反应Ⅱ对应的 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 关系的曲线分别为、(填选项字母)。

【考点】

盖斯定律及其应用;

【答案】

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综合题普通

1. 请应用化学反应原理的相关知识解决下列问题：

（1）已知NaCl的溶解过程：NaCl(s)=Na^＋(aq)＋Cl^－(aq) ΔH＝＋3.8kJ/mol

Na(s)－e^－=Na^＋(aq) ΔH＝－240kJ/mol，

$\text{[math]}$ Cl₂(g)＋e^－=Cl^－(aq) ΔH＝－167kJ/mol，写出钠在氯气中燃烧的热化学方程式。

（2）一定条件下，在2L恒容密闭容器中充入1.5molCO₂和3molH₂发生反应：CO₂(g)＋3H₂(g)⇌CH₃OH(g)＋H₂O(g)，图是反应体系中CO₂的平衡转化率与温度的关系曲线。已知在温度为500K的条件下，该反应10min达到平衡；

①该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。

②在0～10min时段反应速率v(H₂)为。

③若改充入2molCO₂和3molH₂ ，图中的曲线会(填“上移”或“下移”)。

（3）根据表数据回答问题：

表1　25℃时浓度为0.1mol/L两种溶液的pH

溶质	NaClO	Na₂CO₃
pH	9.7	11.6

表2　25℃时两种酸的电离平衡常数

	Ka₁	Ka₂
H₂SO₃	1.3×10^－²	6.3×10^－⁸
H₂CO₃	4.2×10^－⁷	5.6×10^－¹¹

①根据表1能不能判断出H₂CO₃与HClO酸性强弱？(填“能”或“不能”)。

②0.10mol·L－1Na₂SO₃溶液中离子浓度由大到小的顺序为。

③H₂SO₃溶液和NaHCO₃溶液反应的离子方程式为。

（4）已知：t℃时，Ksp(AgCl)＝1.5×10^－¹⁰、Ksp(Ag₂CrO₄)＝2.0×10^－¹²；AgCl为白色沉淀，Ag₂CrO₄为砖红色沉淀，t℃时，向Cl^－和 $\text{[math]}$ 浓度均为0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入AgNO₃溶液至过量且不断搅拌，实验现象为。

综合题普通

2. 邻苯二甲酸酐(

)是一种重要的化工原料。常使用邻二甲苯与氧气合成，其中存在的相关反应如下：

主反应Ⅰ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

副反应Ⅰ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

副反应Ⅱ： $\text{[math]}$ (该反应未配平) $\text{[math]}$

请回答：

(1) 当副反应Ⅱ中邻二甲苯的化学计量数为1时， $\text{[math]}$ 。

(2) 若某恒容容器中仅发生副反应Ⅱ。下列条件可以最大程度降低副反应Ⅱ中邻二甲苯的平衡转化率是___________。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压

(3) 在一定温度的恒压条件下，使用 $\text{[math]}$ 和钛的化合物作为催化剂。将邻二甲苯和空气以体积比1：100投料，进入轴向管式催化床反应器，示意图如图1所示。测得进料口温度为 $\text{[math]}$ ，相同时间内催化床轴向温度( $\text{[math]}$ )与催化床相对高度( $\text{[math]}$ )之间的关系如图2所示，邻苯二甲酸酐的收率与催化床相对高度( $\text{[math]}$ )的关系如图3所示。

①下列说法不正确的是。

A．催化床相对高度在一定范围内， $\text{[math]}$ 随高度增大而增加，可能因为存在强放热的副反应

B．进料口温度越高，副反应速率会越大，最终使邻苯二甲酸酐的收率减小

C． $\text{[math]}$ 和钛的化合物通过提高邻苯二甲酸酐的平衡转化率来提高其收率

D．工业生产中，该管式催化床反应器可能常通入烃类制冷剂不断交换热量

②其他条件不变，当进料口温度高于 $\text{[math]}$ 时，邻苯二甲酸酐的收率相比 $\text{[math]}$ 时大幅度下降。请解释其原因。

(4) 其他条件相同，维持进料口温度为 $\text{[math]}$ ，测得不同的空速(单位时间通过单位体积催化剂的反应物的质量)下邻苯二甲酸酐的收率，并绘制曲线图，如图所示。

①下列说法正确的是。

A．空速过小，原料气停留时间长，氧化程度可能加深，使邻苯二甲酸酐收率下降

B．空速过小，反应热无法及时移走，导致温度升高，使邻苯二甲酸酐的收率增大

C．对于含有强放热副反应的反应，选用较大且适宜的空速可以保障目标产物的收率

D．如图所示，在以上条件下选择空速 $\text{[math]}$ 左右进行工业生产较为合适

②当空速大于 $\text{[math]}$ 时，其收率随空速增加而下降。请解释其原因。

综合题困难

3. 烟气脱硝技术是环境科学研究的热点。实验室模拟 $\text{[math]}$ 将烟气中的 $\text{[math]}$ 深度氧化为 $\text{[math]}$ ，并进一步将 $\text{[math]}$ 转化获得含氮产品，流程示意图如下。

深度氧化器中发生的反应：

i． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

ii． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

iii． $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(1) $\text{[math]}$ 被 $\text{[math]}$ 深度氧化，补全热化学方程式：

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(2) 一定条件下，不同温度时， $\text{[math]}$ 的浓度随时间的变化如图所示。

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”或“<”)。

②8s时， $\text{[math]}$ 的浓度不同的原因是。

(3) 一定条件下，NO的初始浓度为 $\text{[math]}$ 时，不同反应时间，深度氧化器中 $\text{[math]}$ 的浓度随 $\text{[math]}$ 的变化如图所示。反应过程中 $\text{[math]}$ 的浓度极低。

① $\text{[math]}$ 时，深度氧化器中发生的反应主要是(填“i”“ii”或“iii”)。

② $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 的浓度随 $\text{[math]}$ 变化的原因是。

(4) $\text{[math]}$ 且恒压的条件下进行烟气处理，烟气达到排放标准所需深度氧化的时间仍较长。结合(3)，保持上述条件不变，解决这一问题可采取的措施及目的分别是。

(5) 深度氧化后的烟气通过吸收器完全转化为硝酸盐产品，产品浓度的测定方法如下。

已知 $\text{[math]}$ 的还原产物分别是 $\text{[math]}$ 。产品中 $\text{[math]}$ 的物质的量浓度为 $\text{[math]}$ 。

综合题困难

实验编号	反应物组成
a	$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 粉末 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
b	$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 粉 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
c	$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 粉 $\text{[math]}$ 饱和石灰水
d	$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 粉 $\text{[math]}$ 石灰乳
e	$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 粉 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 粉末 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

温度/ $\text{[math]}$	950	1000	1050	1100	1150
$\text{[math]}$	0.5	1.5	3.6	5.5	8.5
$\text{[math]}$	0.0	0.0	0.1	0.4	1.8