丙烯是重要的有机化工原料。以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”,主要反...

丙烯是重要的有机化工原料。以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”,主要反应为

已知相关燃烧热数据:

下列说法不正确的是　　　　 (　　 )

A. 消耗等物质的量的原料,反应③的放热最显著

B. 放出相等的热量,反应①产生的最少

C. “烯烃歧化“反应中消耗，放热

D. “烯烃歧化”反应中断键吸收的能量比成键放出的能量多

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丙烯是重要的有机化工原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等．

Ⅰ．(1)以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”,反应为:C4H8（g）+C2H4（g）2C3H6（g）。已知：

①C2H4（g）+3O2（g）═2CO2（g）+2H2O（l）△H 1=－1411KJ•mol－1

②C3H6（g）+O2（g）═3CO2（g）+3H2O（l）△H 2=－2049KJ•mol－1

③C4H8（g）+6O2（g）═4CO2（g）+4H2O（l）△H 3=－2539KJ•mol－1

“烯烃歧化法”的反应的热化学方程式为_____________________。

(2)一定温度下，在一体积恒为 V 升的密闭容器中充入一定量的 C4H8 和 C2H4，发生烯烃歧化法的 主要反应。 t1 时刻达到平衡状态，此时容器中 n(C4H8)=amol，n(C2H4)=2amol，n(C3H6)=b mol， 且 C3H6 占平衡总体积的 1/4。

①求该时间段内的反应速率 v（C4H8）=_____________。 (用只含 a、V、t1 的式子表示)

②判断该反应达到平衡的标志是______________

A．2v (C4H8) 生成=v (C3H6) 消耗

B．C4H8、C2H4、C3H6 的物质的量之比为 1:1:2

C．混合气体的平均相对分子质量不再改变

D．C4H8、C2H4、C3H6 的浓度均不再变化

(3)Kp 是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将 K 表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应﹕C4H8（g）+C2H4（g）2C3H6（g）,该反应中正反应速率v 正=k 正·p(C4H8)·p(C2H4),逆反应速率 v 逆=k 逆·p2(C3H6),其中 k 正、k 逆 为速率常数,则 Kp 为_________(用 k 正、k 逆表示)。

Ⅱ．“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产法，但生产过程中会有生成乙烯的副反应发生.反应如下主反应：3C4H84C3H6；副反应：C4H82C2H4

测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数（w%）随温度（T）和压强（P）变化的趋 势分别如图 1 和图 2 所示：

(1)平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一，从产物的纯度考虑，该数值越高越好，从图 1 和图 2 中表现的趋势来看，下列反应条件最适宜的是_____（填字母序号）．

A．300oC　　 0.1MPa　　 B．700oC　　 0.1MPa　　 C．300oC　　 0.5MPa　　 D．700oC　　 0.5MPa

(2)有研究者结合图 1 数据并综合考虑各种因素，认为 450℃的反应温度比 300℃或 700℃更合适， 从反应原理角度分析其理由可能是________________．

(3)图2中，随压强增大平衡体系中丙烯的百分含量呈上升趋势，从平衡角度解释其原因是____________。

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环酯J用以生产多种重要有机化工原料、生成合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品等。以丙烯为原料制备环酯J()的合成路线如下图：

已知以下信息：

①在特殊催化剂的作用下，烯烃能够发生复分解反应，即碳碳双键两边基团互换位置的反应。如两个1-丁烯分子进行烯烃换位，生成己烯和乙烯：

2CH2=CHCH2CH3CH3CH2CH=CHCH2CH3+CH2=CH2

②C生成D是C与HCl的加成反应。

（1）B的化学名称为__________。

（2）反应①、④的反应类型分别是__________、__________。

（3）反应③的化学方程式为__________。

（4）E的结构简式为__________，G分子中含有的官能团是__________(填官能团名称)。

（5）与D同分异构体，且Cl原子位于1号碳原子上，两个羟基不在同一个碳原子上的同分异构体有__________种，核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积比为4:2:2:1的为__________(写结构简式)。

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烯烃催化裂解是制备短链烯烃的重要途径。研究表明，1－丁烯[CH3CH2CH＝CH2（g）]催化裂解时，发生两个平行竞争反应生成丙烯和乙烯，两反应的热化学方程式为：

①3CH3CH2CH＝CH2（g）4CH3CH＝CH2（g）　 △H＝＋579 kJ·mol－1

②CH3CH2CH＝CH2（g）2CH2＝CH2（g）　 △H＝＋283 kJ·mol－1

回答下列问题：

（1）若1－丁烯的燃烧热为2539 kJ·mol－1，则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为____；1－丁烯转化为丙烯反应的化学平衡常数表达式为_____。

（2）有利于提高1－丁烯平衡转化率的措施有_______。

（3）550℃和0.02～0.5 MPa下，①②两个反应均建立平衡，测得平衡混合物里各组分的质量分数随压强变化的曲线如下图所示。由图可知，1－丁烯的质量分数随压强的增大而增大，主要原因是______。

（4）在1－丁烯裂解的实际生产中，为了提高产物中丙烯的含量，除了选择合适的温度和压强之外，还有一条关键措施是_____。0.1 MPa和300～700℃下，1－丁烯裂解产物中各组分比例变化的曲线如下图所示。由图可知，生产过程中提高丙烯质量分数的最佳温度为___℃，在该温度之前各温度对应的组成______（填“一定是”、“可能是”或“一定不是”）平衡态，理由是____________。

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发展以煤制乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃，部分替代石油化工产品的道路是我国保障能源安全战略的重要措施。间接法是先由煤制合成气（组成为H2、CO和少最的CO2)制备甲醇或二甲醚（CH3OCH3),其主要过程包括以下四个反应：

甲醇合成反应：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　 △H1=-90.1 kJ•mol-1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H2=-49.0kJ•mol-1

水煤气变换反应：

③CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g)　　　 △H3=-41.1kJ•mol-1

二甲醚合成反应：

④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5kJ•mol-1

回答下列问题：

(1)分析上述反应（均可逆），发生反应④对于CO转化率的影响是_______（填“增大”、“减小”或“无影响”，其理由是__________。

(2)在二个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生上述二甲醚合成反应④。实验数据见下表：

①387℃时，反应④的化学平衡常数K=__________。

②达到平衡时，容器b中CH3OH的转化率为________。

③达到平衡时，容器c中CH3OCH3的体积分数为________。

(3)由H2和CO可直接制备二甲醚：2CO2(g)＋4H2(g)=CH3OCH(g)＋H2O(g)    ΔH＝__________；为提高反应物的转化率，根据化学反应原理，理论上应采取的措施是________(填序号)。

A.高温高压　　 B.低温低压　　 C.高温低压　　 D.低温高压

(4)有研究者用Cu-Zn-Al和Al2O3作催化剂,压强为5.0 MPa的条件下，由合成气[=2]直接制备二甲醚，结果如下图所示.已知:选择性=×100%。则有图可知二甲醚的选择性达最大值时对应的温度是____________。

(5)2016年，我国的两个科研团队在合成气直接制备低碳烯烃(nCO+2nH2CnH2n+nH2O)的研究中连续取得重大突破，论文分别发表在《德国应用化学》（2016.03.16）、《Nature》（2016.10.06）杂志上。=2时，前者在400℃，1MPa的条件下，CO转化率为11%，低碳烯烃选择性达74%；后者在250℃，0.1～0.5MPa的条件下，CO转化率为31.8%，低碳烯烃选择性为60.8%，则其中低碳烯烃的产率较大者的值为_________。

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（16分）（1）乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法生产。

已知：甲醇脱水反应①2CH3OH(g) ＝ CH3OCH3(g)＋H2O(g)△H1＝－23.9KJ·mol－1

甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g) ＝ C2H4 (g)＋2H2O(g)△H2＝－29.1KJ·mol－1

乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g) ＝ CH3OCH3(g))　 △H3＝+50.7KJ·mol－1

则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)＋H2O(g)C2H5OH(g) △H＝　　　　　　　　　　 ；

（2）乙烯气相直接水合反应，在其他条件相同时，分别测得C2H4的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下随温度变化的曲线如下图。结合曲线归纳平衡转化率-T曲线变化规律：

(a)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(b)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（3）若要进一步提高乙烯的转化率，可以采取的措施有　　　　　　 。

A．增大乙烯的浓度　 B．分离出乙醇　 C．加催化剂

（4）已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25。

①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)＝　　　　　　　　 。

②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，求x的值。(写出计算步骤)

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甲醇是重要的化工原料，可用于制备丙烯、氢气等。

（1）MTO法由甲醇制备丙烯时的反应原理是：甲醇先脱水生成二甲醚，然后二甲醚与甲醇的平衡混合物脱水转化为含丙烯较多的低聚烯烃。某温度下，在密闭容器中加入CH3OH气体，发生脱水反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，一段时间后测得各组分的浓度如表所示。

该温度下，反应的平衡常数数值是___，CH3OH的平衡转化率是___。

（2）利用甲醇水蒸气重整制氢法是获得氢气的重要方法。反应原理如下：

反应i（主反应）：CH3OH（g）+H2O（g）CO2(g)+3H2(g)△H=+49kJ•mol-1

反应ii（副反应）：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ•mol-1

①温度高于300℃则会同时发生CH3OH转化为CO和H2的副反应，该反应的热化学方程式是___。

②反应中，经常使用催化剂提高化学反应速率，但催化剂对反应具有选择性。一定条件下，测得CH3OH转化率及CO、CO2选择性随温度变化情况分别如图所示（CO、CO2的选择性：转化的CH3OH中生成CO、CO2的百分比）。

从图中可知，反应的适宜温度为___，随着温度的升高，催化剂对___（填“反应i”或“反应ii”）的选择性越低。

③TiO2纳米电极电化学还原法可将副产物CO2在酸性水溶液中电解生成甲醇，生成甲醇的电极反应式是___。

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丙烯是重要的有机化工原料。某科研小组以丙烯和布洛芬为原料合成布洛芬缓释高分子药物J的流程如下：

已知：①不对称结构的烯烃和H2O、H2SO4等加成时，符合如下规律：

②R-CN R-COOH（R为烃基）

③G分子内核磁共振氢谱有两组峰，F与G按物质的量比为l：1反应生成H。

回答下列问题：

(1)CH2=CH—CH，生成A的反应类型为_________，由B生成C的化学方程式为________________

(2)由E生成F的反应类型为______________，F的化学名称是_________________。

(3)由F生成H的化学方程式为_____________。

(4)J用NaOH溶液处理，完全水解后所得产物中高分子化合物的结构简式为______________。

(5)已知：有机物K(C8H8O2)与布洛芬互为同系物，K的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液反应的共有________种(不含立体异构)。

(6)已知：RCH===CHCH3RCH===CHCHO。以丙烯为原料(无机试剂任选)，设计制备环丙醚()的合成路线______________。

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