高中化学：竞争反应学案

竞争反应学案

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BrBr

II

®CH=CH—CH=CH+Br

22CH2—CH—CH=CH2

（1,2-加成产物）

Br

IBr

②CH,=CH—CH=CH,+Br,、-I

CH=CH—CH,

(1,4-加成产物)

说明：反应物、生成物状态均为气态

(1,2-加成产物)

真题链接1

[2020.7]研究CO2氧化C2H6制C2H4对资源综合利用有重要意义。相关主要化学反应有：

LC2H6(g)=QH4(g)+H2(g)Mi=136kTmolT

1

ELC2H6(g)+CCh(g)=C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)AH2=177kJmol-

in.C2H6(g)+2CO2(g)-4CO(g)+3H2(g)A773

1

IV.CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g)AZZ4=41kJ-mol

(2)①曲和C2H$按物质的量1：1投料，在923K和保持总压恒定的条件下，研究催化剂X对

“CO?氧化CE制CzL”的影响，所得实验数据如下表：

催化剂转化率CA/%转化率co2/%产率C2H4/%

催化剂x19.037.63.3

结合具体反应分析，在催化剂X作用下，C02氧化的主要产物是,判断依据是

真题链接2

[2021.1]

(5)在一定温度下，以I?为催化剂，氯苯和C1,在CS?中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和

对二氯苯,两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5mol•I?,反应30min

测得氯苯15%转化为邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物

中邻二氯苯的比例，可采用的措施是_____「

A.适当提高反应温度B.改变催化剂C.适当降低反应温度D.改变反应物浓度

真题链接3

【2022.1129.工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以

得到满足不同需求的原料气。

在C和Ch的反应体系中:

1

反应12C(s)+2O2(g)===2CO2(g)AT/^-TSSkJmoT

反应1

22CO(g)+O2(g)===2CO2(g)AH2=~566kJ-mol-

反应32C(s)+O2(g)=2CO(g)

②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO2的物质的量之比

A.不变B.增大C.减小D.无法判断

真题链接4

[2020.7]研究CO2氧化C2H6制C2H4对资源综合利用有重要意义。相关主要化学反应有：

I.C2H6(g)=c2H4(g)+H2(g)AM=136kJmolT

HC2H6(g)+CCh(g)=C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)Aff2=177kJ-mor1

in.C2H6(g)+2CC)2(g)一4co(g)+3H2(g)AH3

IV.CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g)A7Zi=41kJ-moL

②采用选择性膜技术(可选择性地让某气体通过而离开体系)可提高C2H4的选择性(生成C黑

的物质的量与消耗C2H6的物质的量之比)。在773K,乙烷平衡转化率为9.保持温度和其

他实验条件不变，采用选择性膜技术，乙烷转化率可提高到H.0虬结合具体反应说明乙烷

转化率增大的原因是。

拓展变式

2.1加试题】研究氮、碳及其化合物的转化对于工业生产和环境的改善有重大意义。“

I.第的催化氧化过程主要有以下两个反应：

反应i:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)A4=-905.5kJ-moH

1

反应ii:4NH5(g)+3O2(g)^2N2(g)+6H2O(g)A”2=-1267kJmol

(2)在IL密闭容器中充入ImolNFh和2moiCh,在催化剂作用下发生反应，相同时间

内测得NO、N2产率随温度变化关系如下图1所示.

请解释

①N2产率在400℃以后逐渐减小的可能原因____________________________________________________

②N2产率在800℃以后逐渐增大的可能原因____________________________________________________

实战练习

催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化

剂存在下，CO2和也可发生两个平衡反应，分别生成CH30H和COo反应的热化学方程式

如下：

CO(g)+3H(g)^CHOH(g)+HO(g)AZ/i=~53.7kJmoHI

CO22(g)+H2(2g)=CO(g3)+HzO(g)2A7ft=+41.2kJmol1n

某实验室控制CO2和Hz初始投料比为1:22,经过相同反应时间测得如下实验数据:

T(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(％)

543Catl12.342.3

543Cat210.972.7

【备注】甲醇选择性：转化的CO?中生成甲醇的百分比

(1)未达到平衡状态时，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH30H的选择性有显

著的影响，其原因是____________________________________________________________

(2)若时间充足，让反应完全达到平衡。有利于提高CO2转化为CH30H转化率的措施

有。

A.使用催化剂Cat.1B.使用催化剂Cat.2

C.降低反应温度

D.投料比不变，增加反应物的浓度(即增大压强)

实战演练1

氯及其化合物在生活和生产中应用广泛。

(2)已知:Cl2(g)+2NaOH(aq)=NaCl(aq)+NaC10(aq)+H20(l)

△H「-102kJmol-1

3NaC10(aq)=2NaCl(aq)+NaC103(aq)

△H,=-116kJmol_1

③有研究表明，生成NaClOa的反应分两步进行：

I2C1O-=C1O<+C1-IIC1O2-+C1O-=C1O3-+C1-

常温下，反应n能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到

NaC103,试用碰撞理论解释其原因：

实战演练2

例5(2017年11月，30)(一)十氢蔡是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢蔡(CioHi8)一四

氢蔡(C10H12)一蓑(C10H8)”的脱氢过程释放氢气。已知：

CioHi8(l)■^CioHi2(l)+3H(g)

2\HX

Ci0Hi2(l)=Ci0Hs(l)+2H2(g)

已知：C10H18-C10H12的活化能为Eai,C10H12-CioHs的活化能为以2,

请回答：

(3)温度335℃