第22講化學(xué)平衡的移動(dòng)練習(xí)1化學(xué)平衡的移動(dòng)1.(2024·如東、前黃、姜堰三校)以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.5kJ/molⅡ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋43.9kJ/mol在密閉容器中，壓強(qiáng)恒為1.0×106Pa，n起始(CO2)＝1mol，n起始(H2)＝4mol，CO2平衡轉(zhuǎn)化率、在催化劑作用下反應(yīng)相同時(shí)間所測(cè)得的CO2實(shí)際轉(zhuǎn)化率，隨溫度的變化如圖所示。CH3OH的選擇性可表示為eq\f(n生成CH3OHCO2,n反應(yīng)CO2)×100%。(1)反應(yīng)的最佳溫度為___________________________。(2)反應(yīng)溫度超過(guò)550℃時(shí)，CO2平衡轉(zhuǎn)化率逐漸增大的原因是__________________________________________________________________________________________(3)反應(yīng)溫度超過(guò)550℃時(shí)，CO2實(shí)際轉(zhuǎn)化率逐漸減小的原因是_____________________________________________(4)反應(yīng)溫度在550℃時(shí)，X點(diǎn)CH3OH的選擇性為50%，則平衡時(shí)p(H2O)＝__________________Pa(保留三位有效數(shù)字，后面相同)，反應(yīng)Ⅱ的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝_______________2.(2024·蘇州、海門、淮陰、姜堰中學(xué)四校)石油化工、煤化工等行業(yè)的廢氣中均含有硫化氫，需要將其回收處理并利用。(1)熱分解法：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)ΔH＝＋170kJ/mol。工業(yè)上，通常在等溫、等壓條件下將H2S與Ar的混合氣體通入反應(yīng)器，發(fā)生H2S熱分解反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)后，若繼續(xù)向反應(yīng)器中通入Ar，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)______(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)氧化法：2H2S(g)＋O2(g)S2(g)＋2H2O(g)已知：2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1036kJ/mol4H2S(g)＋2SO2(g)=3S2(g)＋4H2O(g)ΔH＝＋94kJ/mol在無(wú)催化劑條件下，將H2S與O2混合加熱，探究相同時(shí)間內(nèi)S2(g)產(chǎn)率的影響因素。①用氧化法處理H2S，若生成1molS2(g)，放出熱量為_________kJ。②其他條件相同時(shí)，S2產(chǎn)率隨溫度的變化如圖1所示。隨著溫度升高，S2(g)產(chǎn)率先增大后減小，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③其他條件相同時(shí)，S2(g)產(chǎn)率隨eq\f(nO2,nH2S)值的變化如圖2所示。eq\f(nO2,nH2S)值過(guò)高不利于提高S2(g)產(chǎn)率，可能的原因是______________________________________________________________________________。圖1圖23.(2023·華羅庚中學(xué))氫氣與苯催化加成制備環(huán)己烷是化工生產(chǎn)中的重要工藝，一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：Ⅰ.主反應(yīng)：(g)＋3H2(g) (g)ΔH1<0Ⅱ.副反應(yīng)：(g)ΔH2>0(1)有利于提高平衡體系中環(huán)己烷體積分?jǐn)?shù)的措施有______(填字母)。A.適當(dāng)升溫 B.適當(dāng)降溫C.適當(dāng)加壓 D.適當(dāng)減壓(2)反應(yīng)Ⅰ在管式反應(yīng)器中進(jìn)行，實(shí)際投料往往在n(H2)∶n(C6H6)＝3∶1的基礎(chǔ)上適當(dāng)增大H2用量，其目的是_____________________。(3)如圖所示為氫氣與苯反應(yīng)的機(jī)理，該過(guò)程可描述為__________________________________________________________________________________________________________________________________________；當(dāng)H2中混有微量H2S或CO等雜質(zhì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)Ⅰ的產(chǎn)率降低，推測(cè)其可能原因?yàn)開______________________________________________________________________________________________________________________________________。4.(2023·連云港期中)CO2的有效化利用，可以實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”的目標(biāo)。(1)CO2催化合成聚碳酸酯。常溫常壓下，某些催化劑可以催化CO2、環(huán)氧化物類有機(jī)物等物質(zhì)共聚合成多種CO2基聚碳酸酯。CuO可以用作合成聚碳酸酯的催化劑，Cu2(OH)2CO3熱分解可制備CuO。與Cu(OH)2熱分解制備的CuO相比，Cu2(OH)2CO3熱分解制備的CuO具有更好的催化性能，其原因是______________________________________________________________________________________________________。(2)CO2催化加氫制備甲醇。在密閉容器中，8MPa、n(CO2)∶n(H2)＝1∶3時(shí)，在催化劑作用下測(cè)得平衡時(shí)容器中CO2、H2、H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化情況如圖所示。CO2與H2主要發(fā)生下列反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0反應(yīng)Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH>0反應(yīng)Ⅲ.CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH<0隨著溫度的升高，CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)幾乎不變的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5.(2023·常熟檢測(cè))H2S的脫除和資源化利用是一項(xiàng)重要研究課題。熱解H2S制H2，將H2S和CH4混合氣導(dǎo)入熱解器，反應(yīng)分兩步進(jìn)行。反應(yīng)Ⅰ.2H2S(g)=S2(g)＋2H2(g)ΔH1＝＋169.8kJ/mol反應(yīng)Ⅱ.CH4(g)＋S2(g)=CS2(g)＋2H2(g)ΔH2＝＋63.7kJ/mol現(xiàn)將硫化氫和甲烷按體積比2∶1投料，并用N2稀釋。在常壓和不同溫度下，反應(yīng)相同時(shí)間后，H2、CS2和S2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。(1)CH4(g)＋2H2S(g)=CS2(g)＋4H2(g)ΔH＝_______________________________________。(2)1100℃時(shí)，H2的體積分?jǐn)?shù)為____________(3)在常壓、1000℃下，保持通入的H2S體積分?jǐn)?shù)不變，提高投料比[V(H2S)∶V(CH4)]，H2S的轉(zhuǎn)化率不變，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________(4)在1100～1150℃范圍內(nèi)，其他條件不變，隨著溫度的升高，S2(g)的體積