微考點(diǎn)60新情景下的綜合圖像及適宜條件的優(yōu)化1．一定條件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)CH2=CH2(g)＋4H2O(g)；已知溫度對(duì)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖，下列說法不正確的是()A．該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．平衡常數(shù)：KM>KNC．生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)D．當(dāng)溫度高于250℃，升高溫度，催化劑的催化效率降低2．反應(yīng)aM(g)＋bN(g)cP(g)＋dQ(g)達(dá)到平衡時(shí)，M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示。其中z表示反應(yīng)開始時(shí)N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說法正確的是()A．同溫同壓同z時(shí)，加入催化劑，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加B．同壓同z時(shí)，升高溫度，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加C．同溫同z時(shí)，增加壓強(qiáng)，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加D．同溫同壓時(shí)，增加z，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加3．近年，科學(xué)家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：2C2H5OH(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3COOC2H5(g)＋2H2(g)在常壓下反應(yīng)，冷凝收集，測(cè)得常溫下液態(tài)收集物中主要產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖所示。關(guān)于該方法，下列推測(cè)不合理的是()A．反應(yīng)溫度不宜超過300℃B．增大體系壓強(qiáng)，有利于提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率C．在催化劑作用下，乙醛是反應(yīng)歷程中的中間產(chǎn)物D．提高催化劑的活性和選擇性，減少乙醚、乙烯等副產(chǎn)物是工藝的關(guān)鍵4．(2020·臺(tái)州模擬)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡時(shí)，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。已知：氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是()A．550℃時(shí)，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡不移動(dòng)B．650℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后，CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%C．T℃時(shí)，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D．925℃時(shí)，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝24.0p總5．二甲醚是清潔能源，用CO在催化劑存在下制備二甲醚的反應(yīng)原理為2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，已知一定條件下，該反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比eq\f(nH2,nCO)的變化曲線如圖所示。(1)a、b、c按從大到小的順序排序?yàn)開_________________________________________。(2)根據(jù)圖像可以判斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，理由是____________________________________________________________________________________________________________________。6．[2016·全國(guó)卷Ⅱ，27]丙烯腈(CH2CHCN)是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等?；卮鹣铝袉栴}：(1)以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下：①C3H6(g)＋NH3(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=C3H3N(g)＋3H2O(g)ΔH＝－515kJ·mol－1②C3H6(g)＋O2(g)=C3H4O(g)＋H2O(g)ΔH＝－353kJ·mol－1兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大，其原因是_______________________________________；有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是________________________________________；提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是____________________________________________。(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460℃，低于460℃時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率________(填“是”或“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是________________________________________________________________________；高于460℃時(shí)，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選，填標(biāo)號(hào))。A．催化劑活性降低 B．平衡常數(shù)變大C．副反應(yīng)增多 D．反應(yīng)活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與eq\f(n氨,n丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知，最佳eq\f(n氨,n丙烯)約為________，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________，進(jìn)料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為________。7．(1)某科研小組根據(jù)反應(yīng)2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)來探究起始反應(yīng)物的碳氮比eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(nCO,nNO)))對(duì)污染物去除率的影響。T℃時(shí)，向體積為1L的恒容密閉容器中充入總物質(zhì)的量為4mol的NO和CO混合氣體，并加入一定量的固體催化劑進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡體系中氣體組分的轉(zhuǎn)化率和氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)的變化如圖所示。①根據(jù)圖像推測(cè)曲線轉(zhuǎn)化率1表示的是____________(填“CO”或“NO”)。②A點(diǎn)時(shí)，eq\f(nCO,nNO)＝____________，此時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________________。(2)煤炭在O2/CO2的氣氛中燃燒會(huì)產(chǎn)生CO，有人提出，可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO(g)=2C(s)＋O2(g)來消除CO的污染。該提議________________(填“可行”或“不可行”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．研究發(fā)現(xiàn)利用NH3可消除硝酸工業(yè)尾氣中的NO污染。NH3與NO的物質(zhì)的量之比分別為1∶3、3∶1、4∶1時(shí)，NO脫除率隨溫度變化的曲線如圖所示。(1)曲線a中，NO的起始濃度為6×10－4mg·m－3，從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過0.8s，該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為____________mg·m－3·s－1。(2)曲線b對(duì)應(yīng)的NH3與NO的物質(zhì)的量之比是______，其理由是________________________________________________________________________。9．(1)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為2CO2(g)＋6H2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))CH3OCH3(g)＋3H2O(g)，已知在壓強(qiáng)為aMPa下，該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率如圖：此反應(yīng)________(填“放熱”或“吸熱”)；若溫度不變，提高投料比[n(H2)/n(CO2)]，則K將________(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)[2018·江蘇，20(4)②]NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見圖1)。反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖2所示，在50～250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是______________________________；當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí)，NOx的去除率迅速下降的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案精析1．C2.B3.B4．B[550℃時(shí)，若充入惰性氣體，由于恒壓，相當(dāng)于擴(kuò)大了體積，v正、v逆均減小，平衡正向移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)圖示可知，在650℃時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)為40%，根據(jù)反應(yīng)方程式：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，設(shè)開始加入1molCO2，反應(yīng)掉了xmolCO2，則有：C(s)＋CO2(g)2CO(g)始態(tài)：1mol0變化：xmol2xmol平衡：(1－x)mol

2xmol因此有eq\f(2x,1－x＋2x)×100%＝40%，解得x＝0.25，則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.25mol,1mol)×100%＝25%，故B項(xiàng)正確；由圖可知，T℃時(shí)，CO與CO2的體積分?jǐn)?shù)相等，在等壓下充入等體積的CO和CO2，對(duì)原平衡條件無影響，平衡不移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Kp＝eq\f(p2CO,pCO2)＝eq\f(0.96p總2,0.04p總)＝23.04p總，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]5．(1)a＞b＞c(2)投料比相同，溫度越高，α(CO)越小，平衡左移，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)6．(1)兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)降低溫度、減小壓強(qiáng)催化劑(2)不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低AC(3)1.0該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低1∶7.5∶17．(1)①NO②180(2)不可行該反應(yīng)ΔH>0、ΔS<0，則ΔH－TΔS>0，該反應(yīng)在任何情況下都不能自發(fā)進(jìn)行解析(1)①起始反應(yīng)物的碳氮比eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(nCO,nNO)))越大，NO的轉(zhuǎn)化率越大，根據(jù)圖像推測(cè)曲線轉(zhuǎn)化率1表示的是NO。②反應(yīng)2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)中NO和CO的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，A點(diǎn)時(shí)，兩者的轉(zhuǎn)化率相等，均為80%，故eq\f(nCO,nNO)＝1，此時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為0.4mol·L－1、0.4mol·L－1、0.8mol·L－1、1.6mol·L－1，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(0.8×1.62,0.42×0.42)＝80。(2)設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO(g)=2C(s)＋O2(g)來消除CO的污染的提議不可行，理由是該反應(yīng)ΔH>0、ΔS<0，則ΔH－TΔS>0，該反應(yīng)在任何情況下都不能自發(fā)進(jìn)行。8．(1)1.5×10－4(2)3∶1NH3與NO的物質(zhì)的量之比越大，NH3的量越多，促使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO的脫除率越大解析(1)從A點(diǎn)到B點(diǎn)的濃度變化為(0.75－0.55)×6×10－4mg·m－3＝1.2×10－4mg·m－3，脫除速率為eq\f(1.2×10－4mg·m－3,0.8s)＝1.5×10－4mg·m－3·s－1。(2)根據(jù)勒夏特列原理，NH3與NO的物質(zhì)的量之比越大，NH3的量越多，