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[热点题空]　第3练　基于证据推理的化学平衡和转化率图像问题
题组一　有关平衡移动与转化率
1.(6分)[2023·福建，13(3)]探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ.C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)　ΔH1=+124 kJ·mol-1　ΔS1=127 J·K-1·mol-1　Kp1
ⅱ.C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g)　ΔH2=+82 kJ·mol-1　ΔS2=135 J·K-1·mol-1　Kp2
ⅲ.C3H8(g)+2H2(g)3CH4(g)　ΔH3=-120 kJ·mol-1　ΔS3=27.5 J·K-1·mol-1　Kp3
ⅳ.CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)　ΔH4=+91 kJ·mol-1
在0.1 MPa、t ℃下，平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。
①进料比n(丙烷)∶n(甲醇)=1时，体系总反应：C3H8(g)+CH3OH(g)CO(g)+3CH4(g)　ΔH=　　　　 kJ·mol-1。
②随着甲醇投料增加，平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是　　　　　　　。
2.(5分)[2023·湖北，19(5)]H19(g)C40H18(g)+H·(g)及H11(g)C40H10(g)+H·(g)反应的ln K(K为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，ln K=-+c(R为理想气体常数，c为截距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是　　　　　　　。
3.(16分)(2022·全国甲卷，28)金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。回答下列问题：
(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)　ΔH1=+172 kJ·mol-1，Kp1=1.0×10-2
(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(g)+2CO(g)　ΔH2=-51 kJ·mol-1，Kp2=1.2×1012 Pa
①反应2C(s)+O2(g)===2CO(g)的ΔH为　　　　　kJ·mol-1，Kp=　　　　　Pa。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是　　　　。
③对于碳氯化反应：增大压强，平衡　　　　移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率　　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在1.0×105 Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)的平衡常数Kp(1 400 ℃)=　　　　　Pa。
②图中显示，在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是　　　　。
(3)TiO2碳氯化是一个“气-固-固”反应，有利于TiO2-C“固-固”接触的措施是　　　　。
题组二　有关速率、催化活性、选择性、转化率的分析
4.(9分)[2023·海南，16(1)(2)]磷酸二氢钾在工农业生产及国防工业等领域都有广泛的应用。某研究小组用质量分数为85%的磷酸与KCl(s)反应制备KH2PO4(s)，反应方程式为H3PO4(aq)+KCl(s)KH2PO4(s)+HCl(g)，一定条件下的实验结果如图1所示。
回答问题：
(1)该条件下，反应至1 h时KCl的转化率为　　　　　　　。
(2)该制备反应的ΔH随温度变化关系如图2所示。该条件下反应为　　　　　　　(填“吸热”或“放热”)反应，且反应热随温度升高而　　　　　　　。
5.(6分)[2023·湖南，16(3)]已知下列反应的热化学方程式：C6H5C2H5(g)C6H5CH==CH2(g)+H2(g)　ΔH4=+118 kJ·mol-1。在913 K、100 kPa下，以水蒸气作稀释气、Fe2O3作催化剂，乙苯除脱氢生成苯乙烯外，还会发生如下两个副反应：
⑤C6H5C2H5(g)C6H6(g)+CH2==CH2(g)
⑥C6H5C2H5(g)+H2(g)C6H5CH3(g)+CH4(g)
以上反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性S(S=×100%)随乙苯转化率的变化曲线如图所示，其中曲线b代表的产物是　　　　　　　　，理由是　　　　　　　。
1.(4分)一定温度下，向容积为1 L的绝热容器中充入0.2 mol NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，NO2的相关量随时间变化如图所示。
0~3 s内，容器中NO2的反应速率增大的原因是　　　　　　　。
2.(6分)(2024·陕西咸阳模拟)CO2加氢制甲醇具有重要的经济价值，其热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH<0，已知m为起始时H2和CO2的投料比。图中投料比最大的是　　　　(填“m1”“m2”或“m3”)，理由是　　　　　　　　。
3.(8分)科学家正致力于研究一种“碳中和”技术—(CH4-CO2)重整，该技术具有一定的经济效益和深远的社会意义。其工艺过程中涉及如下反应：
Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH1=+234 kJ·mol-1
Ⅱ：H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)　ΔH2=+41 kJ·mol-1
将1 mol CH4与1 mol CO2在2 L密闭容器中反应制取CO和H2时，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。
(1)923 K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是　　　　　　　。
(2)1 200 K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是　　　　　　　。
4.(8分)碳捕集与碳封存技术有望成为碳减排的关键，其中碳捕集技术是指从空气中捕获二氧化碳的各种科学技术的统称。
用(NH4)2CO3捕碳的反应为(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq)。为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体，保持其他初始实验条件不变，分别在不同温度下，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势如图。
(1)b、c、d三点的平衡常数Kb、Kc、Kd从大到小的顺序为　　　　。
(2)在T2~T4温度区间，容器内CO2气体浓度呈现先减小后增大的变化趋势，其原因是　　　　　　。
5.(8分)乙烷裂解制乙烯具有成本低、收率高、投资少、污染小等优点。在800 ℃时发生反应：2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)　ΔH，乙烷的转化率、乙烯的选择性和收率随投料比的变化关系如图所示：
控制=2.0，而不采用选择性更高的=3.5，除可防止积碳外，另一原因是　　　　　　　；
<2.0时，越小，乙烷的转化率越大，乙烯的选择性和收率越小的原因是　　　　　　。
6.(12分)(2024·河南1月适应性测试)二氧化碳—甲烷重整反应制备合成气(H2+CO)是一种生产高附加值化学品的低碳过程。该过程存在如下化学反应：
①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)　ΔH1=+247.3 kJ·mol-1
②CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)　ΔH2=-90.2 kJ·mol-1
③CH4(g)C(s)+2H2(g)　ΔH3=+74.9 kJ·mol-1
④CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)　ΔH4=-131.3 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)反应体系总压强分别为5.00 MPa、1.00 MPa和0.50 MPa时，CH4平衡转化率随反应温度变化如图所示，则代表反应体系总压强为5.00 MPa的曲线是　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)，判断依据是　　　　。
(2)当反应体系总压强为0.1 MPa时，平衡时部分组分的物质的量随反应温度变化如图所示。随反应温度的升高，CO2的物质的量先增加后减少，主要原因是　　　　　　　。
7.(12分)工业上利用甲醇和水蒸气可制备氢气。
(1)已知：反应1：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)　ΔH1=+90.6 kJ·mol-1
反应2：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH2=-41.2 kJ·mol-1
则反应3：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)　ΔH3=　　　　kJ·mol-1。
(2)以CuO-ZnO-Al2O3催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其他条件不变，改变水、甲醇的物质的量比，甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图所示。
[CO的选择性=×100%]
①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原因是　　　　　　　。
②当水、甲醇比一定时，温度升高，CO选择性有所上升，可能原因是　　　　　　　　　　。
答案精析
真题演练
1.①-29　②甲醇投料增加，氢气增多，导致反应ⅰ逆移，同时促进反应ⅲ的正向进行，造成丙烷过多消耗，则丙烯体积分数降低
2.在反应过程中，断裂和形成的化学键相同，反应热ΔH近似相等
解析　图中两条线几乎平行，说明斜率几乎相等，根据ln K=-+c(R为理想气体常数，c为截距)可知，斜率相等，则说明焓变相等，因为在反应过程中，断裂和形成的化学键相同。
3.(1)①-223　1.2×1014　②碳氯化反应气体分子数增加，ΔH小于0，是熵增、放热过程，根据ΔG=ΔH-TΔS可知ΔG<0，故该反应能自发进行，而直接氯化的体系气体分子数不变且是吸热过程，反应趋势远小于碳氯化　③向左　变小　(2)①7.2×105　②为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的TiCl4产品，提高效益　(3)将两固体粉碎后混合，同时鼓入Cl2，使固体粉末“沸腾”
解析　(1)①根据盖斯定律，将“反应(ⅱ)-反应(ⅰ)”得到反应2C(s)+O2(g)===2CO(g)，则ΔH=-51 kJ·mol-1-(+172 kJ·mol-1)=-223 kJ·mol-1；则Kp== Pa=1.2×1014 Pa。③对于碳氯化反应，气体分子数增大，依据勒夏特列原理，增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，即平衡向左移动；该反应是放热反应，温度升高，平衡向吸热方向移动，即向左移动，则平衡转化率变小。(2)①从图中可知，1 400 ℃，体系中气体平衡组成比例CO2是0.05，TiCl4是0.35，CO是0.6，反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)的平衡常数Kp(1 400 ℃)== Pa=7.2×105 Pa。②实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等，以达到最佳效益，实际反应温度远高于200 ℃，就是为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的TiCl4产品。
(3)固体颗粒越小，比表面积越大，反应接触面积越大。有利于TiO2-C“固-固”接触，可将两者粉碎后混合，同时鼓入Cl2，使固体粉末“沸腾”，增大接触面积。
4.(1)70%　(2)吸热　降低
解析　(1)由图可知，该条件下，反应至1 h时KCl的转化率为70%。(2)由图可知，焓变为正值，则该条件下反应为吸热反应，且反应热随温度升高而降低。
5.甲苯　主反应生成的H2能使副反应⑥的平衡正向移动，甲苯的选择性大于苯的选择性
解析　生成苯乙烯的反应为主反应，则苯乙烯的选择性最高，主反应生成的氢气能使副反应⑥的平衡正向移动，则甲苯的选择性大于苯的选择性，故b代表的产物为甲苯。
模拟预测
1.该反应放热，0~3 s内温度升高对速率的影响大于浓度降低的影响
2.m1　保持n(CO2)不变，增大n(H2)，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大
3.(1)CH4和CO2按1∶1投料发生反应Ⅰ时转化率相等，CO2还发生反应Ⅱ，所以平衡转化率大于CH4　(2)1 200 K以上时反应Ⅰ的正向进行程度远大于反应Ⅱ
4.(1)Kb>Kc>Kd　(2)T2~T3区间，化学反应未达到平衡，温度越高，化学反应的速率越快，所以CO2被捕获的量随温度升高而提高；T3~T4区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，所以不利于CO2的捕获
5.为2.0~3.5时，乙烯的收率几乎不变　氧气过量，乙烷发生了深度氧化，生成CO等其他物质
解析　乙烷高温氧化除生成乙烯外，还会生成CO、CO2、C等。由图知，在2.0≤<3.5时，随着投料比增大，乙烷转化率减小，乙烯的选择性增大，但乙烯的收率几乎不变；=2.0也刚好符合反应的化学计量数之比；减小，氧气增多，生成的乙烯还可能进一步被氧化，生成CO等其他物质。
6.(1)Ⅲ　恒温减压时平衡①、③右移，甲烷平衡转化率增大
(2)温度在500 ℃以前，温度对反应②影响更大，所以n(CO2)增大，温度高于500 ℃，温度对反应①影响更大，所以n(CO2)减小
解析　(1)反应①、③恒温减压平衡均右移，甲烷平衡转化率增大，即同温时压强越大甲烷的平衡转化率越小，所以曲线Ⅲ代表5.00 MPa。(2)升温反应②左移，使n(CO2)有增大的趋势，反应①右移，使n(CO2)有减小的趋势，温度在500 ℃以前，温度对反应②影响更大，所以n(CO2)增大，温度高于500 ℃，温度对反应①影响更大，所以n(CO2)减小。
7.(1)+49.4　(2)①增加水的用量，反应2平衡向正反应方向移动；反应3中更多的CH3OH转化为CO2，都使CO选择性下降　②升高温度，反应1的ΔH1>0，平衡正向移动，反应2的ΔH2<0，平衡逆向移动，都使CO选择性上升；反应3的ΔH3>0，平衡正向移动，使更多的甲醇转化为CO2，使CO选择性下降，但此影响程度小于前两者使CO选择性上升的影响，所以CO选择性随温度的升高而上升(共37张PPT)
[热点题空]
专题七　第3练　
基于证据推理的化学平衡和转化率图像问题
真题演练
模拟预测
内容索引
题组一　有关平衡移动与转化率
1.[2023·福建，13(3)]探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ.C3H8(g) C3H6(g)+H2(g)　ΔH1=+124 kJ·mol-1　ΔS1=127 J·K-1·mol-1　Kp1
ⅱ.C3H8(g) C2H4(g)+CH4(g)　ΔH2=+82 kJ·mol-1　ΔS2=135 J·K-1·mol-1　Kp2
ⅲ.C3H8(g)+2H2(g) 3CH4(g)　ΔH3=-120 kJ·mol-1　ΔS3=27.5 J·K-1·mol-1　Kp3
ⅳ.CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)　ΔH4=+91 kJ·mol-1
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真题演练
PART ONE
在0.1 MPa、t ℃下，平衡体系中各组
分体积分数与进料比的关系如图所示。
①进料比n(丙烷)∶n(甲醇)=1时，体
系总反应：C3H8(g)+CH3OH(g)
CO(g)+3CH4(g)　ΔH=　　　 kJ·mol-1。
②随着甲醇投料增加，平衡体系中丙
烯的体积分数降低的原因是_______________________________________
　　　　　 　　 。
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甲醇投料增加，氢气增多，导致反应ⅰ逆移，同时促进反应ⅲ的正向进行，造成丙烷过多消耗，则丙烯体积分数降低
2.[2023·湖北，19(5)]H19(g) C40H18(g)+H·(g)及H11(g) C40H10(g)
+H·(g)反应的ln K(K为平衡常数)随温度倒数的
关系如图所示。已知本实验条件下，ln K=-
+c(R为理想气体常数，c为截距)。图中两条线
几乎平行，从结构的角度分析其原因是_____
_______________________________________
　　　　　 　。
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应过程中，断裂和形成的化学键相同，反应
热ΔH近似相等
在反
图中两条线几乎平行，说明斜率几乎相等，
根据ln K=-+c(R为理想气体常数，c为截
距)可知，斜率相等，则说明焓变相等，因
为在反应过程中，断裂和形成的化学键相同。
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3.(2022·全国甲卷，28)金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。回答下列问题：
(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)　ΔH1=+172 kJ·mol-1，Kp1=1.0×10-2
(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(g)+2CO(g)　ΔH2=-51 kJ·mol-1，Kp2=1.2×1012 Pa
①反应2C(s)+O2(g)===2CO(g)的ΔH为　 　kJ·mol-1，Kp=　 　 　Pa。
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1.2×1014
根据盖斯定律，将“反应(ⅱ)-反应(ⅰ)”得到反应2C(s)+O2(g)===
2CO(g)，则ΔH=-51 kJ·mol-1-(+172 kJ·mol-1)=-223 kJ·mol-1；则Kp==
Pa=1.2×1014 Pa。
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②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是_____________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③对于碳氯化反应：增大压强，平衡　　　　移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。
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增加，ΔH小于0，是熵增、放热过程，根据ΔG=ΔH-TΔS可知ΔG<0，故该反应能自发进行，而直接氯化的体系气体分子数不变且是吸热过程，反应趋势远小于碳氯化
碳氯化反应气体分子数
向左
变小
对于碳氯化反应，气体分子数增大，依据勒夏特列原理，增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，即平衡向左移动；该反应是放热反应，温度升高，平衡向吸热方向移动，即向左移动，则平衡转化率变小。
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(2)在1.0×105 Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物
质的量分数)随温度变化的
理论计算结果如图所示。
①反应C(s)+CO2(g)===
2CO(g)的平衡常数
Kp(1 400 ℃)=　　　　Pa。
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7.2×105
从图中可知，1 400 ℃，体系中气体平衡组成比例CO2是0.05，TiCl4是0.35，CO是0.6，反应C(s)+
CO2(g)===2CO(g)的平衡常
数Kp(1 400 ℃)==
Pa=7.2×105 Pa。
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②图中显示，在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是_______________________________
　　 　　。
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为了提高反应速率，在相同时间内
得到更多的TiCl4产品，提高效益
实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等，以达到最佳效益，实际反应温度远高于200 ℃，就是为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的TiCl4产品。
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(3)TiO2碳氯化是一个“气-固-固”反应，有利于TiO2-C“固-固”接触的措施是　　　 　。
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将两固体粉碎后混合，同时鼓入Cl2，使固体粉末“沸腾”
固体颗粒越小，比表面积越大，反应接触面积越大。有利于TiO2-C“固-固”接触，可将两者粉碎后混合，同时鼓入Cl2，使固体粉末“沸腾”，增大接触面积。
由图可知，该条件下，反应至1 h时KCl的转化率为70%。
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题组二　有关速率、催化活性、选择性、转化率的分析
4.[2023·海南，16(1)(2)]磷酸二氢钾在工农业生产及国防工业等领域都有广泛的应用。某研究小组用质量分数为85%的
磷酸与KCl(s)反应制备KH2PO4(s)，反应方程式
为H3PO4(aq)+KCl(s) KH2PO4(s)+HCl(g)，一
定条件下的实验结果如图1所示。
回答问题：
(1)该条件下，反应至1 h时KCl的转化率为　　　。
70%
由图可知，焓变为正值，则该条件下反应为吸热反应，且反应热随温度升高而降低。
(2)该制备反应的ΔH随温度变化关系如图2所示。该条件下反应为　　(填“吸热”或“放热”)反应，且反应热随温度升高而　　　。
吸热
降低
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5.[2023·湖南，16(3)]已知下列反应的热化学方程式：C6H5C2H5(g) C6H5CH==CH2(g)+H2(g)　ΔH4=+118 kJ·mol-1。在913 K、100 kPa下，以水蒸气作稀释气、Fe2O3作催化剂，乙苯除脱氢生成苯乙烯外，还会发生如下两个副反应：
⑤C6H5C2H5(g) C6H6(g)+CH2==CH2(g)
⑥C6H5C2H5(g)+H2(g) C6H5CH3(g)+CH4(g)
1
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以上反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯
的选择性S(S=×
100%)随乙苯转化率的变化曲线如图所示，其中
曲线b代表的产物是　　　，理由是__________
_________________________________________
__________________。
的H2能使副反应⑥的平衡正向移动，甲苯的选
择性大于苯的选择性
甲苯
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主反应生成
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生成苯乙烯的反应为主反应，则苯乙烯的选择性最高，主反应生成的氢气能使副反应⑥的平衡正向移动，则甲苯的选择性大于苯的选择性，故b代表的产物为甲苯。
1.一定温度下，向容积为1 L的绝热容器中充入0.2 mol NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0，NO2的相关量随时间变化如图所示。
0~3 s内，容器中NO2的反应速率增大的原因是_______________________
　　　　　　 　。
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模拟预测
PART TWO
度升高对速率的影响大于浓度降低的影响
该反应放热，0~3 s内温
2.(2024·陕西咸阳模拟)CO2加氢制甲醇具有重要的经济价值，其热化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH<0，已知m为起始时H2和CO2的投料比。图中投料比最大的是　　　(填“m1”“m2”或“m3”)，理由是_________________________________________________________
_____。
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m1
保持n(CO2)不变，增大n(H2)，平衡正向移动，CO2的平衡转化率
增大
3.科学家正致力于研究一种“碳中和”技术—(CH4-CO2)重整，该技术具有一定的经济效益和深远的社会意义。其工艺过程中涉及如下反应：
Ⅰ：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)　ΔH1=+234 kJ·mol-1
Ⅱ：H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)　ΔH2=+41 kJ·mol-1
将1 mol CH4与1 mol CO2在2 L密闭
容器中反应制取CO和H2时，CH4和
CO2的平衡转化率随温度变化关系
如图所示。
(1)923 K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是______________________
　　　　　　　 。
生反应Ⅰ时转化率相等，CO2还发生反应Ⅱ，所以平衡转化率大于CH4
CH4和CO2按1∶1投料发
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(2)1 200 K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是_________
　　　　　　 　。
上时反应Ⅰ的正向进行程度远大于反应Ⅱ
1 200 K以
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4.碳捕集与碳封存技术有望成为碳减排的关键，其中碳捕集技术是指从空气中捕获二氧化碳的各种科学技术的统称。
用(NH4)2CO3捕碳的反应为(NH4)2CO3(aq)+
H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)。为研究
温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，将
一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，
并充入一定量的CO2气体，保持其他初始实验条件不变，分别在不同温度下，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势如图。
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(1)b、c、d三点的平衡常数Kb、Kc、Kd从大到小的顺序为　　　 　。
(2)在T2~T4温度区间，容器内CO2气体浓度呈现先减小后增大的变化趋势，其原因是_______________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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Kb>Kc>Kd
T2~T3区间，化学反应未达到平衡，温度越高，化学反应的速率越快，所以CO2被捕获的量随温度升高而提高；T3~T4区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，所以不利于CO2的捕获
5.乙烷裂解制乙烯具有成本低、
收率高、投资少、污染小等优
点。在800 ℃时发生反应：
2C2H6(g)+O2(g) 2C2H4(g)+
2H2O(g)　ΔH，乙烷的转化率、
乙烯的选择性和收率随投料比的变化关系如图所示：
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控制=2.0，而不采用选择性更高的=3.5，除可防止积碳外，另一原因是__________________
　　　　　 　　；
<2.0时，越小，乙烷的转
化率越大，乙烯的选择性和收率
越小的原因是________________________________________________。
乙烯的收率几乎不变
为2.0~3.5时，
氧气过量，乙烷发生了深度氧化，生成CO等其他物质
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乙烷高温氧化除生成乙烯外，还会生成CO、CO2、C等。由图知，在2.0≤<3.5时，随着投料比增大，乙烷转化率减小，乙烯的选择性增大，但乙烯的收率几乎不
变；=2.0也刚好符合反
应的化学计量数之比；
减小，氧气增多，生成的乙烯
还可能进一步被氧化，生成CO等其他物质。
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6.(2024·河南1月适应性测试)二氧化碳—甲烷重整反应制备合成气(H2+CO)是一种生产高附加值化学品的低碳过程。该过程存在如下化学反应：
①CH4(g)+CO2(g) 2H2(g)+2CO(g)　ΔH1=+247.3 kJ·mol-1
②CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)　ΔH2=-90.2 kJ·mol-1
③CH4(g) C(s)+2H2(g)　ΔH3=+74.9 kJ·mol-1
④CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s)　ΔH4=-131.3 kJ·mol-1
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回答下列问题：
(1)反应体系总压强分别为5.00 MPa、1.00 MPa和0.50 MPa时，CH4平衡转化率随反应温度变化如图所示，则代表反应体系总压强为5.00 MPa的曲线是　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)，判断依据是______________________
　　　 　。
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Ⅲ
恒温减压时平衡①、③右移，甲烷平衡转化率增大
反应①、③恒温减压平衡均右移，甲烷平衡转化率增大，即同温时压强越大甲烷的平衡转化率越小，所以曲线Ⅲ代表5.00 MPa。
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(2)当反应体系总压强为0.1 MPa时，平衡时部分组分的物质的量随反应温度变化如图所示。随反应温度的升高，CO2的物质的量先增加后减少，主要原因是__________________________
___________________________________________________________________________________。
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温度在500 ℃以前，温度对反应②影响更大，所以n(CO2)增大，温度高于500 ℃，温度对反应①影响更大，所以n(CO2)减小
升温反应②左移，使n(CO2)有增大的趋势，反应①右移，使n(CO2)有减小的趋势，温度在500 ℃以前，温度对反应②影响更大，所以n(CO2)增大，温度高于500 ℃，温度对反应①影响更大，所以n(CO2)减小。
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7.工业上利用甲醇和水蒸气可制备氢气。
(1)已知：反应1：CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)　ΔH1=+90.6 kJ·mol-1
反应2：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　ΔH2=-41.2 kJ·mol-1
则反应3：CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)　ΔH3=　　　kJ·mol-1。
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+49.4
(2)以CuO-ZnO-Al2O3催化剂进行
甲醇重整制氢时，固定其他条件
不变，改变水、甲醇的物质的量
比，甲醇平衡转化率及CO选择
性的影响如图所示。
[CO的选择性=×100%]
①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原因是_________________
__________________________________________________________________________。
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增加水的用量，反应2平衡向正反应方向移动；反应3中更多的CH3OH转化为CO2，都使CO选择性下降
②当水、甲醇比一定时，温度升高，CO选择性有所上升，可能原因是
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升高温度，反应1的ΔH1>0，平衡正向移动，反应2的ΔH2<0，平衡逆向移动，都使CO选择性上升；反应3的ΔH3>0，平衡正向移动，使更多的甲醇转化为CO2，使CO选择性下降，但此影响程度小于前两者使CO选择性上升的影响，所以CO选择性随温度的升高而上升

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