專題16化學(xué)反應(yīng)原理綜合題

囹題昌

【母題來源】2022年全國甲卷

【母題題文】金屬鈦(Ti)在航空航天、醫(yī)療器械等工業(yè)領(lǐng)域有著重要用途，目前生產(chǎn)鈦的方法之一是將金紅

石(TiOj轉(zhuǎn)化為TiCl「再進一步還原得到鈦。回答下列問題：

(l)TiC>2轉(zhuǎn)化為TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃時反應(yīng)的熱化學(xué)方程式及其平衡常數(shù)如下:

12

(i)直接氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)AH,=172kJ-mol-,Kp,=1.0x1O-

l2

(ii)碳氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)AH2=-51kJmol',Kp2=1.2xlOPa

①反應(yīng)2C(s)+O,(g)=2CO(g)的AH為kJ-mol",K=Pa?

②碳氯化的反應(yīng)趨勢遠大于直接氯化，其原因是。

③對于碳氯化反應(yīng)：增大壓強，平衡移動(填“向左””向右”或"不》溫度升高，平衡轉(zhuǎn)化率(填

“變大”“變小”或“不變”)。

⑵在1.0xl()5pa,將TiO2、C、Cl,以物質(zhì)的量比1：2.2：2進行反應(yīng)。體系中氣體平衡組成比例(物質(zhì)的量

分?jǐn)?shù))隨溫度變化的理論計算結(jié)果如圖所示。

0.7

O..6

.5

OQ.4

S3

2

O.

O.J

0.0......?----T----?------?-------?-------?-------?i.........

02004006008001000120014001600

溫度/

①反應(yīng)C(s)+CC)2(g)=2CO(g)的平衡常數(shù)Kp(1400℃)=Pa。

②圖中顯示，在200℃平衡時TiO?幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4,但實際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠高于此溫度，其原因

是。

⑶T。碳氯化是一個“氣一固一固”反應(yīng)，有利于TiO?-C“固—固，，接觸的措施是。

【答案】(1)-2231.2X1014碳氯化反應(yīng)氣體分子數(shù)增加，AH小于0,是爆增、放熱過程，端判據(jù)與

焙判據(jù)均是自發(fā)過程，而直接氯化的體系氣體分子數(shù)不變、且是吸熱過程向左變小

(2)7.2x1(T為了提高反應(yīng)速率，在相同時間內(nèi)得到更多的TiCL產(chǎn)品，提高效益

(3)將兩固體粉碎后混合，同時鼓入C3使固體粉末“沸騰”

【試題解析】

⑴①根據(jù)蓋斯定律，將“反應(yīng)ii-反應(yīng)i”得到反應(yīng)2c(s)+O2(g)=2CO(g),則

,2

K91ox1f)Pa

AH=-51kJ/mol-172kJ/mol=-223kJ/mol；則Kp=—=---------=1.2xlOl4Pa；

2

Kpl1.0x10-

②碳氯化的反應(yīng)趨勢遠大于直接氯化，因為碳氯化反應(yīng)氣體分子數(shù)增加，小于0,是燃增、放熱過程，

嫡判據(jù)與熔判據(jù)均是自發(fā)過程，而直接氯化的體系氣體分子數(shù)不變、且是吸熱過程；

③對應(yīng)碳氯化反應(yīng)，氣體分子數(shù)增大，依據(jù)勒夏特列原理，增大壓強，平衡往氣體分子數(shù)減少的方向移動,

即平衡向左移動；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡往吸熱方向移動，即向左移動，則平衡轉(zhuǎn)化率變小。

(2)①從圖中可知，1400℃,體系中氣體平衡組成比例CO2是0.05,TiCL是0.35,CO是0.6,反應(yīng)

C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常數(shù)Kp(1400℃)=Pa=7.2xlO5Pa；

0.05P也0.05x1.0x105

②實際生產(chǎn)中需要綜合考慮反應(yīng)的速率、產(chǎn)率等，以達到最佳效益，實際反應(yīng)溫度遠高于200℃,就是為了

提高反應(yīng)速率，在相同時間內(nèi)得到更多的TiCL產(chǎn)品。

(3)固體顆粒越小，比表面積越大，反應(yīng)接觸面積越大。有利于TiCh-C“固-固”接觸，可將兩者粉碎后混合,

同時鼓入C12,使固體粉末"沸騰”，增大接觸面積。

【母題來源】2022年全國乙卷

【母題題文】油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，需要回收處理并加以利用?；?/p>

答下列問題：

(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

①2H2S(g)+3O2(g)=2SO,(g)+2H2O(g)AH,=-1036kJ-mol'

1

②4H2S(g)+2SO2(g)=3S,(g)+4H2O(g)AH2=94kJ.mol

③2H2(g)+C)2(g)=2H2O(g)AH,=-484kJ-moF1

計算H2S熱分解反應(yīng)④2H2s(g)=S2(g)+2H?(g)的AH4=kJ?molL

(2)較普遍采用的H2s處理方法是克勞斯工藝。即利用反應(yīng)①和②生成單質(zhì)硫。另一種方法是：利用反應(yīng)④

高溫?zé)岱纸釮?S。相比克勞斯工藝，高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點是,缺點是。

⑶在1470K、100kPa反應(yīng)條件下，將n(HM：n(Ar)=l:4的混合氣進行H2s熱分解反應(yīng)。平衡時混合氣中H2s

與H2的分壓相等，H2s平衡轉(zhuǎn)化率為,平衡常數(shù)Kp=kPa。

(4)在1373K、100kPa反應(yīng)條件下，對于n(H?S):n(Ar)分別為4:1、1:1、1:4、1:9、1：19的HzS-Ar混合氣,

熱分解反應(yīng)過程中H2s轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如下圖所示。

①n(HzS):n(Ar)越小，H?S平衡轉(zhuǎn)化率,理由是。

②n(H2S):n(Ar)=l:9對應(yīng)圖中曲線,計算其在0-0.1s之間，H2s分壓的平均變化率為

________kPa-s-1o

【答案】(1)170

(2)副產(chǎn)物氫氣可作燃料耗能高

(3)50%4.76

⑷越高n(H2S):n(Ar)越小，H2s的分壓越小，平衡向正反應(yīng)方向進行，H2s平衡轉(zhuǎn)化率越高d24.9

【試題解析】

(1)已知：

①2H2s(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)\Hi=-\036kJ/mol

@4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)\H2=94kJ/mol

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)A%=-484kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律(①+②)xg—③即得到2H2s(g)=S2(g)+2H2(g)的△&=(-1036+94)kJ/molx1+484kJ/mol=

170kJ/mol；

(2)根據(jù)蓋斯定律(①+②)xg可得2H2S(g)+O2(g)=S2(g)+2H2O(g)A//=(-1036+94)kJ/molx1=-314kJ/mol,

因此，克勞斯工藝的總反應(yīng)是放熱反應(yīng)；根據(jù)硫化氫分解的化學(xué)方程式可知，高溫?zé)岱纸夥椒ㄔ谏蓡钨|(zhì)

硫的同時還有氫氣生成。因此，高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點是：可以獲得氫氣作燃料；但由于高溫分解H2s會

消耗大量能量，所以其缺點是耗能高；

(3)假設(shè)在該條件下，硫化氫和氫的起始投料的物質(zhì)的量分別為Imol和4mol,根據(jù)三段式可知：

2H?S(g)US式g)+2H式g)

始/mol100

變/molX0.5xX

平/mol1-X0.5xX

平衡時H2s和H2的分壓相等，則二者的物質(zhì)的量相等，即l-x=x,解得x=0.5,所以H2s的平衡轉(zhuǎn)化率

2

、，/口、—x1OOkPax(-x1OOkPa)

為竽x100%=50%,所以平衡常數(shù)Kp=p(S?)xp(H2)5.255.25

~4.76kPa；

P2(HS)05,

2(525X100^a)

(4)①由于正反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng)，n(H2S):n(Ar)越小，H2s的分壓越小，相當(dāng)于降低壓強，平衡向正

反應(yīng)方向移動，因此H2s平衡轉(zhuǎn)化率越高；

②n(H2S):n(Ar)越小，H2s平衡轉(zhuǎn)化率越高，所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)的曲線是d；根據(jù)圖像可知n(H2S):n(Ar)

=1:9反應(yīng)進行到0.1s時H2s轉(zhuǎn)化率為0.24。假設(shè)在該條件下，硫化氫和氟的起始投料的物質(zhì)的量分別為

Imol和9mol,則根據(jù)三段式可知

2H2s(g)干之S式g)+2H2(g)

始/mol100

變1mol0.240.120.24

平/加川0.760.120.24

此時H2s的壓強為--------：---------xl(X)Z:Pa=7.51kPa,H2s的起始壓強為lOkPa,所以H2s分壓的平均

0.76+0.12+0.24+9

WkPa-1.5\kPa

變化率為=24.9kPa-s-Io

0.15

圜題雨圈

【命題意圖】

該類試題往往以某個信息為主，圍繞某種元素的化合物展開，結(jié)合圖表信息，綜合考查化學(xué)原理的知識,

一般會同時涉及化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、化學(xué)反應(yīng)速率和平衡、溶液中的離子平衡、電化學(xué)、化學(xué)計算等

知識點，信息量大，難度大；充分考查學(xué)生的接受信息能力、知識遷移運用能力、解決實際問題的能力及

計算能力。

【命題方向】

化學(xué)反應(yīng)原理綜合題涉及的內(nèi)容主要包括化學(xué)反應(yīng)過程中的焙變、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化、電極反應(yīng)式

的書寫、化學(xué)反應(yīng)速率的定性分析與定量計算、化學(xué)平衡移動原理在生產(chǎn)中的應(yīng)用、化學(xué)平衡常數(shù)的計算、

反應(yīng)條件的控制、弱酸弱堿的轉(zhuǎn)化、pH計算、離子濃度大小的比較、離子的共存、難溶物之間的轉(zhuǎn)化等問

題。試題常以選擇、填空、讀圖、作圖、計算等形式出現(xiàn)。高考一般以與生產(chǎn)、生活聯(lián)系緊密的物質(zhì)為背

景材料出組合題，各小題之間有一定獨立性。

預(yù)計2023年高考仍然將結(jié)合某個特定的工業(yè)生產(chǎn)過程，綜合考查反應(yīng)熱、熱化學(xué)方程式、化學(xué)反應(yīng)速率和

化學(xué)平衡；考查從圖像中獲取有效信息，解答與化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡有關(guān)的.問題，如反應(yīng)速率、反應(yīng)

轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率，提高轉(zhuǎn)化率的措施等；考查從圖表或圖像中獲取信息，計算轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)等。

【得分要點】

1.雖然題目在背景材料上呈現(xiàn)新（或陌生）內(nèi)容，但內(nèi)在要求或者核心知識考查不變。如運用化學(xué)反應(yīng)原理、

化學(xué)平衡和水解理論、物質(zhì)制備和分離的知識等觀點分析實際生產(chǎn)中的各種問題，我們千萬不能被新包裝

所迷惑、所嚇倒，注意聯(lián)系生產(chǎn)實際中的各類反應(yīng)原理，融會貫通，就能解決所有問題.

2.要熟練掌握相關(guān)的思想、知識細(xì)節(jié)、生產(chǎn)原理、工藝設(shè)計原理，還有新時期對化學(xué)工業(yè)原理的新要求，如

循環(huán)經(jīng)濟、原子經(jīng)濟、節(jié)能環(huán)保等方面的要求在工業(yè)中的運用。

3.盡管化學(xué)反應(yīng)原理綜合題設(shè)問較多，考查內(nèi)容較多，但都是《考試大綱》要求的內(nèi)容，不會出現(xiàn)偏、怪、

難的問題，因此要充滿信心，分析時要冷靜，不能急于求成。要總結(jié)思維的技巧和方法，答題時注意規(guī)范

細(xì)致。再者是該類題的問題設(shè)計一般沒有遞進性，故答題時可跳躍式解答，千萬不能放棄。

化學(xué)平衡圖象解答原則

（1）解題思路

廄前一明確圖像要描述的含義或者考查方程式的

叵四r特點，了解題目要求解決的問題。

國國］一明確橫縱坐標(biāo)的含義;

總分析曲線變化趨勢及其原因,聯(lián)想相關(guān)知

萼T識解答問題：

回圖一根據(jù)要求選出或?qū)懗稣_答案。

（2）解題步驟

.一看面（縱、橫坐標(biāo)的意義）

二看線（線的走向和變化趨勢）

看圖像I-三看點（起點、拐點、終點）

四看輔助線（如等溫線、等壓線、平衡線）

.五看量的變化（如濃度變化、溫度變化）

聯(lián)想平衡移動原理，分析條件對反應(yīng)速率、

化學(xué)平衡移動的影響

利用原理.結(jié)合圖像，分析圖像中所代表反應(yīng)

速率變化或化學(xué)平衡的線.作出判斷

以可逆反應(yīng)aA（g）+%B（g）KC(g)為例:

（1）“定一議二''原則

在化學(xué)平衡圖象中，包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的意義三個量，確定橫坐標(biāo)所表示的量后，討論縱

坐標(biāo)與曲線的關(guān)系或確定縱坐標(biāo)所表示的量，討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系。如圖：

C%1c%

Pl（或TI）

V>-△（或P2）/^P2（或%）

JT*）

0^Mr）oT（或p）

這類圖象的分析方法是“定一議二”，當(dāng)有多條曲線及兩個以上條件時，要固定其中一個條件，分析其他條件

之間的關(guān)系，必要時，作一輔助線分析。

（2）“先拐先平，數(shù)值大”原則

在化學(xué)平衡圖象中，先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)先達到平衡，先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高（如圖A）或表示的壓

強較大（如圖B）o

圖A表示乃>八，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

圖B表示pi<p2,A是反應(yīng)物，正反應(yīng)為氣體總體積縮小的反應(yīng)，即〃+6>c。

1.（2022.河南鄭州?三模）丙烯（C3H6）是石油化工行業(yè)重要的有機原料之一，主要用于生產(chǎn)聚丙烯、二氯丙

烷、異丙醇等產(chǎn)品?；卮鹣铝袉栴}：

⑴丙烷脫氫制備丙烯。由圖可得C3H8（g）=C3H6（g）+H?（g）AH=kJ-mol'c

0反應(yīng)過程0反應(yīng)過程

（2）將一定濃度的CO2與固定濃度的C3H8通過含催化劑的恒容反應(yīng)器發(fā)生脫氫反應(yīng)。經(jīng)相同時間，流出的

C3H6、CO和H2濃度隨初始CO2濃度的變化關(guān)系如下圖所示。C（H2）和C（C3H6）變化差異的原因為（用

化學(xué)方程式表示）。

(3)已知Arrhenius經(jīng)驗公式為Rlnk=RlnA-下怎為活化能，k為速率常數(shù)，R、A為常數(shù))。丙烷脫氫制備丙

烯反應(yīng)在某條件下的Arrhenius經(jīng)驗公式的實驗數(shù)據(jù)如圖中曲線a所示，其活化能為當(dāng)其

實驗數(shù)據(jù)發(fā)生變化如圖中b線所示，則可能的原因是。

T

￥

,

o

E

r

5

u

2

(4)工業(yè)上用丙烯加成法制備1,2-二氯丙烷(CH2cleHC1CH3),副產(chǎn)物為3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1),反應(yīng)原

理為：

①CH2=CHCH3(g)+Cb(g)TCH2cleHClCH3(g)

②CH2=CHCH3(g)+C12(g)-CH2=CHCH2cl(g)+HCl(g)

一定溫度下，向恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的CH2=CHCH3和C12發(fā)生反應(yīng)，容器內(nèi)氣體的壓強隨時間

的變化如下表所示。

時間/min060120180240300360

壓強/kPa8074.269.265.261.65858

該溫度下，若平衡時HC1的體積分?jǐn)?shù)為10%。此時CH2=CHCH3的轉(zhuǎn)化率為。反應(yīng)①的壓力平衡

常數(shù)Kp=kPa」(保留小數(shù)點后2位)。

(5)一定條件下，CH3cH=CH2與HC1發(fā)生反應(yīng)有①、②兩種可能，反應(yīng)進程中的能量變化如圖所示。

保持其他條件不變，若要提高產(chǎn)物中CH3cH2cH20(g)的比例，可采用的措施是。A.適當(dāng)提高反應(yīng)

溫度B.改變催化劑

C.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度D.改變反應(yīng)物濃度

2.(2022.河北衡水中學(xué)一模)近年來，改善環(huán)境是科學(xué)研究的重要課題，對于實現(xiàn)碳循環(huán)及廢氣資源的再

利用經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展都具有重要意義。

I.利用cc>2與CH4制備合成氣co、a2Q可能的反應(yīng)歷程如圖所示:

CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)

(當(dāng))

說明：C（ads）為吸附性活性炭，E表示方框中物質(zhì)的總能量（單位：kJ）,TS表示過渡態(tài)。

（1）制備合成氣CO、電總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。

（2）若￡4+￡尸￡3+七，則決定制備“合成氣”反應(yīng)速率的化學(xué)方程式為。

⑶已知E1<Es，以CO2與CH.發(fā)生總反應(yīng)生成CO、也為背景向密閉容器中充入等體積的CO2和CH4,測

得平衡忖壓強對數(shù)lgp（CC>2）和1即（乩）的關(guān)系如圖所示。

①T,T2（填，“y”或“=”）。

②工時，p“CO）與p（CH4）的比值是。

H.利用高效催化劑處理汽車尾氣中的NO的反應(yīng)為2NO（g）+2CO（g）Ql2（g）+2CO2（g）。

（4）一定溫度下，在體積為1L的恒容密閉容器中加入ImolCO和ImolNO發(fā)生上述反應(yīng)，部分物質(zhì)的體積

分?jǐn)?shù)中隨時間t變化如圖所示。

6

5

o.

ao.4

wo.a

os.3

w/0.25)

S2

1

3().12J

/b

曲線b表示物質(zhì)的（p-t關(guān)系，正反應(yīng)速率V&）v（tj（填或"="），若起始壓強為p。,

則該反應(yīng)溫度下Kp=（分壓=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)X總壓，用含P。的式子表示）。

（5）可用如圖裝置將霧霾中的NO、SO,轉(zhuǎn)化為（NHJ2SO.則陰極的電極反應(yīng)式為。

——[3----

（NH6SO,濃溶液

+A

_____itl________

SO、Y二二二二二>N0

J

?、（NHRS薩O1稀溶液?

3.(2022?北京?北大附中三模)實現(xiàn)二氧化碳選擇性、穩(wěn)定性加氫合成甲醇是“甲醇經(jīng)濟'’理念下的一個重要

成果。由CCh和H2合成CH30H的反應(yīng)過程如下：

I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△Hi=+40.9kJmol-'

1

n.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2=-90.4kJmol-

回答下列問題:

(1)如圖是一種特定條件下反應(yīng)I機理中的第一步變化，則碳原子的雜化類型從一變?yōu)橐弧?/p>

coH0\Z°

C

------->

*+e)

⑵寫出由CO2和H2合成CH30H的熱化學(xué)方程式為。

(3)恒壓條件下，按n(CO2)：n(H2)=l：3投料時，該反應(yīng)在無分子篩膜和有分子篩膜時甲醇的平衡產(chǎn)率隨溫

度的變化如圖所示。(分子篩膜能選擇性分離出H2O)

△有分子篩膜

?無分子篩膜

①根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，恒壓條件下采用有分子篩膜時的最佳反應(yīng)溫度為一

②有分子篩膜時甲醇產(chǎn)率高的原因是

(4)不同壓強下，依然按n(CO2)：n(H2)=l：3投料,測定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH30H的平衡產(chǎn)率隨溫度的

變化關(guān)系如圖所示。

MS

圖甲

已知：CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=?一3-x100%

n(CO1初始

CH30H的平衡產(chǎn)率=17^v^xl00%

nW)初始

①壓強：pip2(域>”“=”或“<”)，判斷依據(jù)是?

②縱坐標(biāo)表示CCh平衡轉(zhuǎn)化率的是圖一(填“甲”或"乙

③圖乙中Ti溫度時，兩條曲線幾乎交于一點的原因是一。

6.(2022?安徽?模擬預(yù)測)I.對溫室氣體二氧化碳的處理是化學(xué)工作者實現(xiàn)“碳中和”重點研究的課題，一種

新的循環(huán)利用方案是用Bosch反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)脩2!C(s)+2H2O(g)AH。

(1)①已知：CCh(g)和EhCXg)的生成焰為-394kJ/mol和-242kJ/mol,則AH=kJ/mol,(生成焙是一

定條件下，由其對應(yīng)最穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol化合物時的反應(yīng)熱)。

②若要此反應(yīng)自發(fā)進行，(填“高溫”或"低溫”)更有利。

(2)NOX的含量是空氣質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，減少NOx的排放有利于保護環(huán)境。在密閉容器中加入4molNH3

和3moiNO2氣體，發(fā)生反應(yīng)：8NH3(g)+6NO2(g)峰為7N2(g)+12H2O(g)AH<0,維持溫度不變，不同壓

強下反應(yīng)經(jīng)過相同時間，NCh的轉(zhuǎn)化率隨著壓強變化如圖所示，下列說法錯誤的是。

0o

%

/8o

沸

76o

)

?4o

Z

O2O

Z

90095010001050110011501200

壓強/kPa

A.反應(yīng)速率：b點v“>a點v逆

B.容器體積：Vc：Vb=8：9

C.在時間t內(nèi)，若要提高NO2的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率，可以將H2O(g)液化分離

D.維持壓強980kPa更長時間，NCh的轉(zhuǎn)化率大于40%

II.活性炭還原法也是消除氮氧化物污染的有效方法，其原理為：2C(s)+2NO2(g)喳9N2(g)+2CO2(g)AH<0

(3)某實驗室模擬該反應(yīng)，在2L恒容密閉容器中加入足量的C(碳)和一定量NCh氣體，維持溫度為T/C,反

應(yīng)開始時壓強為800kPa,平衡時容器內(nèi)氣體總壓強增加30%,則用平衡分壓代替其平衡濃度表示化學(xué)平衡

常數(shù)Kp=kPa［已知：氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)x體積分?jǐn)?shù)］。

(4)已知該反應(yīng)的正反應(yīng)速率方程v—k#-p2(NO2),逆反應(yīng)速率方程為v『k逆-p(N2)-p2(CO2),其中k,E、k逆

分別為正逆反應(yīng)速率常數(shù)，則如圖(Igk表示速率常數(shù)的對數(shù)，孑表示溫度的倒數(shù))所示a、b、c、d四條斜線

中能表示Igkm隨"變化關(guān)系的斜線是,能表示Igk逆隨器變化關(guān)系的斜線是。若將一定量的

C(碳)和NCh投入到密閉容器中，保持溫度「℃、恒定在壓強800kPa發(fā)生該反應(yīng)，則當(dāng)NO2的轉(zhuǎn)化率為40%

IgA-

a

下I

-----------------?斤

5.(2022?安徽?合肥市第八中學(xué)模擬預(yù)測)甲醇是重要的化工原料，可以使用多種方法制備甲醇。

(1)利用CO和H2合成甲醇，已知在一定溫度和壓強下，發(fā)生如下反應(yīng)：

@H2(g)+^O2(g)=H2O(l)AH尸a

②2co(g)+C)2(g)U2cO?(g)AH,=b

3

@CH3OH(g)+^O2(g)^CO2(g)+2H2O(l)AH,-c

則：CO(g)+2H2(g)TCHQH(g)AH=。向密閉容器中按物質(zhì)的量之比1:2充入CO和H2,在催

化劑的作用下合成甲醇，測得平衡時混合物中CH30H的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強下隨溫度的變化如圖甲所示。

下列說法不正確的是o

空

緊

會80

還

及

總

H

O

X

0

400450500溫度/七

甲

A.該反應(yīng)的pi>p2

B.反應(yīng)速率：v逆(反>Vjs(B)

C.A、B、C的平衡常數(shù)大?。篕(A)>K(B)=K(C)

D.若pi時最初充入ImolCO,經(jīng)過5min達到B點的平衡狀態(tài)，則v(CH.QH)=0.175molL】min」

⑵利用CO2和H2合成甲醇，在催化劑Cu/ZnO作用下可發(fā)生如下兩個平行反應(yīng)。反應(yīng)I：CO2(g)+

3H2(g)-CH30H(g)+H20(g)反應(yīng)II：CO2(g)+H2(g)iCO(g)+H2O(g);溫度對CO2轉(zhuǎn)化率及甲醇和CO產(chǎn)率的

影響如圖乙所示。

①由圖乙判斷合成CH30H最適宜的溫度是。

②由圖可知，溫度升高CH30H產(chǎn)率先升高后降低，降低的可能原因是。

③下列措施有利于提高C02轉(zhuǎn)化為CH30H的平衡轉(zhuǎn)化率的有。

A.增大體系壓強

B.提高CO2和H2的投料比

C.體積和投料比不變，提高反應(yīng)物濃度

(3)利用CEU與02在催化劑的作用下合成甲醇。主反應(yīng)：CH"g)+；02(g)iCH30H(g),副反應(yīng)：CH4(g)+

202(g)-CO2(g)+2H2O(g)。在溫度為T℃、壓強為PKPa條件下，向容器中充入2moicH』、ImolCh和6molH2O,

充分反應(yīng)達平衡時CK的轉(zhuǎn)化率為50%,產(chǎn)物的選擇性(如甲醇的選擇性=仆uculec、)如圖丙所示:

LU.

丙

①求平衡時02的物質(zhì)的量為

②主反應(yīng)的相對壓力平衡常數(shù)K；=o(用含P和po的計算式表示。K；表達式寫法：在濃度平衡

常數(shù)表達式中，用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓除以po)

6.(2022?陜西?西安中學(xué)模擬預(yù)測)利用CO或CO?和H2反應(yīng)都可以制取甲醇。

⑴已知：CO2(g)+H2(g)^CO(g)+2H2O(g)AH/=+41kJ-moH

CO2(g)+3H2(g)#CH3OH(g)+H2O(g)A//2=-49kJ-mor'

則反應(yīng)CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)\H=?？梢栽赺_____進行(填序號)。

A.高溫自發(fā)B.低溫自發(fā)C.高、低溫均能自發(fā)D.高、低溫均不自發(fā)

⑵利用反應(yīng)CO(g)+2H2(g);CH3OH(g)AH合成甲醇。「C時向固定容積的密閉容器中充入CO、H2,反應(yīng)到

t時刻測得各組分的濃度如下：

物質(zhì)

H2COCH3OH

濃度/molL」0.200.100.40

①如果該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=160,比較t時刻正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正______u以填">“、"<”或"=")。

②要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是(填序號)。

A.加入催化劑B.增大CO的濃度C.通入惰性氣體D.通入H2E.分離出甲醇

(3)T℃時，向恒容密閉容器中充入CO?和H2,發(fā)生反應(yīng)CCh(g)+3H2(g)=CH.QH(g)+H2O(g)

①如果C02和H2的起始濃度分別為amolL」和3amol-L',反應(yīng)平衡時CH30H的產(chǎn)率為b,則該溫度下該

反應(yīng)的平衡常數(shù)長=（用含a、b的表達式表示）。

②在使用不同催化劑時，相同時間內(nèi)測得C02的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如下圖所示。

則催化效果最佳的是催化劑（填“I"、"H”或“III"）。如果a點已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，則b點的vv

迎（填“>”、"v”或“="），c點轉(zhuǎn)化率比a點低的原因是o

7.（2022?江西新余?二模）五氧化二碘是一種重要的工業(yè)試劑，常溫下為白色針狀結(jié)晶，可用于除去空氣中

的一氧化碳?；卮鹣铝袉栴}：

⑴已知:2l2（s）+5O2（g）=2I2O5（s）AHi=-75.6kJ/molI

l2O5（s）+5CO（g）^^5CO2（g）+l2（s）△H2=-1377.2kJ/molII

則表示co燃燒熱的熱化學(xué)方程式為。

（2）結(jié)合反應(yīng)I和反應(yīng)n分析，L在co轉(zhuǎn)化為co?的反應(yīng)中所起的作用是。

（3）10℃時，某恒容密閉容器中充有足量的12。5,向該容器中充入CO發(fā)生反應(yīng)II,平衡時CO2與充入CO

的物質(zhì)的量關(guān)系如圖1所示。若降低溫度，0值__________（填“增大”"減小''或"不變”，下同）：壓縮容器體

積，e值___________o

（4）20℃時向裝有足量1205的2