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热点题空6 平衡图像原因解释之选择反应最佳条件
【方法与技巧】
化工生产适宜条件选择的一般原则
条件 原则
从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢
从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性
从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本
从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制
【题组训练】
1．C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH4，C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则ΔH4_____0(填“＞”“＜”或“＝”)。结合下图，下列条件中，达到平衡时转化率最接近40%的是______(填标号)
a．600 ℃，0.6 MPa　　 b．700 ℃，0.7 MPa　　 c．800 ℃，0.8 MPa
2．NH3还原技术是当今最有效、最成熟的去除NOx的技术之一。使用V2O5/(TiO2－SiO2)催化剂能有效脱除电厂烟气中氮氧化物，发生脱硝主要反应为4NO＋4NH3＋O2===4N2＋6H2O。除去NO反应过程中提高气体流速可提高催化剂的利用率，降低成本。气体流速与NO转化率的关系如图所示。为合理利用催化剂应选择________ h－1的流速。
3．科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：2C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)＋2H2(g)，在常压下反应，冷凝收集，测得常温下液态收集物中主要产物的质量分数如图所示。
则反应温度不宜超过____________　　　
4．甲烷还原可消除NO污染。将NO、O2、CH4混合物按一定体积比通入恒容容器中，发生如下主要反应：
①CH4(g)＋2NO(g)＋O2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＜0
②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＜0
③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3＜0
在催化剂A和B的分别作用下，NO的还原率和CH4的转化率分别和温度的关系如图所示。
由图可知，消除NO的最佳条件是________和催化剂________
5．利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，、溶液pH对脱硫脱硝的影响如图所示：
　
由图所示可知脱硫脱硝最佳条件是_________________________________________
6．用BaCO3和焦炭为原料，经反应Ⅰ、Ⅱ得到BaC2，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线
反应Ⅰ：BaCO3(s)＋C(s) BaO(s)＋2CO(g)
反应Ⅱ：BaO(s)＋3C(s) BaC2(s)＋CO(g)
已知Kp＝(pCO)n、K＝()n(n是CO的化学计量数)
恒压容器中，焦炭与BaCO3的物质的量之比为4∶1，Ar为载气。1 400 K和1 823 K下，BaC2产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面积的影响)
①初始温度为900 K，缓慢加热至1 400 K时，实验表明BaCO3已全部消耗，此时反应体系中含Ba物种为_______
②1 823 K下，反应速率的变化特点为________，其原因是______________________________________________
_____________________________________________________________________________________________
7．水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。
水煤气变换反应：H2O(g)＋CO(g)CO2 (g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
该反应分两步完成：3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1
2Fe3O4 (s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g) ΔH2＝＋6 kJ·mol－1
(1)水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行
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①在催化剂活性温度范围内，图2中b-c段对应降温操作的过程，实现该过程的一种操作方法是______
A．按原水碳比通入冷的原料气 B．喷入冷水(蒸气) C．通过热交换器换热
②若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温，在图3中作出CO平衡转化率随温度变化的曲线_________
(2)在催化剂活性温度范围内，水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高，该反应的反应速率先增大后减小，其速率减小的原因是____________________
_____________________________________________________________________
8．汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＜0，根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是_______；
氨氮比一定时，在400 ℃时，脱硝效率最大，其可能的原因是__________________________________________
_________________________________________________________________
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9．汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化剂，右上角带“*”表示吸附状态]：
Ⅰ．NO＋Pt(s)===NO* Ⅱ．CO＋Pt(s)===CO* Ⅲ．NO*===N*＋O*
Ⅳ．CO*＋O*===CO2＋Pt(s) Ⅴ．N*＋ N*===N2＋Pt(s) Ⅵ．NO*＋N*===N2O＋Pt(s)
经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图1和图2所示
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(1)图1中温度从Ta升至Tb的过程中，反应物浓度急剧减小的主要原因是_____________________________
(2)图2中T2 ℃时反应Ⅴ的活化能________(填“＜”“＞”或“＝”)反应Ⅵ的活化能；T3 ℃时发生的主要反应为________(填“Ⅳ”“Ⅴ”或“Ⅵ”)
10．以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300 ℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是______________
_______________________________________________________________________________
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11．在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO，发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.5 kJ·mol－1，图1为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
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(1)温度：T1________(填“＜”或“＞”) T2
(2)若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的________点。
(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率)，结果如图2所示。若低于200 ℃，图2中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为__________________________________；
a点________(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率，说明其理由：____________________________
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12．已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0。若将一定比例的CO和H2在装有催化剂的反应器中反应12小时，体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示
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(1)P点________(填“是”或“不是”)处于平衡状态，原因是_________________________________________
(2)490 K后，甲醇产率随温度升高而减小的原因可能是_________________________________________________
13．NH3催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气氮氧化物脱除技术。例如：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)　以FeSO4作催化剂，在不同温度下经过相同的时间测试氨还原氮氧化物效果如图，当反应在250～300 ℃，NOx的转化率随温度升高而迅速升高的原因是________________________________________________，当400～450 ℃，NOx的转化率随温度升高而降低。当体系温度升至500 ℃以上时。NOx的转化率迅速下降，其可能原因是__________________________________________________________________________________
14．我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理进行了广泛研究，通常认为该反应分两步进行。第一步：CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种)，其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上，如CH4Cads/[C(H)n]ads＋(2－)H2；第二步：碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2和H2，如Cads/[C(H)n]ads＋2H2OCO2＋(2＋)H2。反应过程和能量变化残图如下(过程①没有加催化剂，过程②加入催化剂)，过程①和②ΔH的关系为①______②(填“＞”“＜”或“＝”)；控制整个过程②反应速率的是第____________步(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，其原因为______________________________________________________________________________
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15．CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH_____0(填“＞”或“＜”)。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是______________________________________________________________________________
16．下图是在一定时间内，使用不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳催化剂为________、相应温度为________；使用Mn作催化剂时，脱氮率b～a段呈现如图变化的可能原因是_____
_______________________________________________________________________________________________
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17．T ℃时，向一恒容密闭容器中加入3 mol H2和1 mol Se，发生反应：H2(g)＋Se(s)H2Se (g)　ΔH＜0，温度对H2Se产率的影响如图：
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550 ℃时H2Se产率最大的原因：________________________________________________。
18．针对反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，在恒定压强下，该反应的反应物CO的平衡转化率随温度和不同投料比的变化如图所示。研究发现，使用Cu Mn合金作催化剂，可以有效加快该反应的反应速率，实验测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂中n(Mn)/n(Cu)的关系如图所示。则催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为________时最有利于二甲醚的合成。在实际生产过程中，需要加入催化剂，而且反应器必须要进行热交换，以保证反应器的温度控制在270～340 ℃，其原因是_________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
19．CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g) ΔH＝＋120kJ·mol－1，按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900℃的原因是_______________________________________________________________________________________
20．乙苯催化脱氢制苯乙烯反应： ΔH＝＋124 kJ·mol－1，，工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9)，控制反应温度600 ℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)变化如图，控制反应温度为600 ℃的理由____________
_________________________________________________________________________________
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21．已知：生物脱H2S的原理：H2S＋Fe2(SO4)3===S↓＋2FeSO4＋H2SO4
4FeSO4＋O2＋2H2SO42Fe2(SO4)3＋2H2O
由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为__________________，若反应温度过高，反应速率下降，其原因是___________________________________________________
22．CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋2H2S(g)，一定条件下，CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析，生成CS2的反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600～650℃的条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是___________________________
23．在刚性密闭容器中充入一定量的C2H2(g)和H2(g)，发生反应：C2H2(g)＋H2(g)C2H4(g)。其他条件相同，在Cat1、Cat2两种催化剂作用下，反应相同时间时C2H2的转化率与温度的关系如图所示
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(1)催化效率较高的是__________(填“Cat1”或“Cat2”)；b点____________(填“达到”或“未达到”)平衡
(2)温度高于300 ℃，升高温度，b→c的原因可能是______________________(答1条即可)
24．NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图1)
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________________________________________；当反应温度高于380 ℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是______________________________________________
24．煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应：
CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)中CO的平衡转化率随比例及温度变化关系如图所示：
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(1)上述反应的正反应是____________(填“吸热”或“放热”)反应
(2)若提高比例，则该反应的平衡常数K会________(填“变大”“变小”或“不变”)
(3)若降低温度，反应重新达到平衡，则v正______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；CO转化率________
(4)在使用铁镁催化剂的实际流程中，一般采用400 ℃左右，采用此温度的原因是__________________________
25．丙烷氧化脱氢法制备丙烯的主要反应如下：C3H8(g)＋O2(g)C3H6(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－118 kJ·mol －1，在催化剂作用下，C3H8氧化脱氢除生成C3H6外，还生成CO、CO2等物质。C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化关系如图所示
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(1)图中C3H8的转化率随温度升高而上升的原因是__________________________
(2)575 ℃时，C3H6的选择性为_______________________________
(结果保留3位有效数字，C3H6的选择性＝×100%)
(3)基于本研究结果，能提高C3H6选择性的措施是_______________________________
26．在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO，发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.5 kJ·mol－1，图1为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系
INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\335.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\335.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\335.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\335.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\第一部分\\335.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\第一部分\\335.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\第一部分\\335.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\第一部分\\335.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2022\\二轮\\看PPT\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\第一部分　二轮专题突破\\335.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\336.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\336.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\336.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\336.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\第一部分\\336.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\第一部分\\336.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\第一部分\\336.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022唐兰\\二轮\\大二轮\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\第一部分\\336.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2022\\二轮\\看PPT\\化学 大二轮 新教材 老高考（黑吉晋皖云）\\教师用书Word版文档\\第一部分　二轮专题突破\\336.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)温度：T1________(填“＜”或“＞”) T2
(2)若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的________点
(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率)，结果如图2所示。温度低于200 ℃时，图2中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为_______________________________；a点________(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率，说明其理由：____________________________
【热点题空6 平衡图像原因解释之选择反应最佳条件】答案
1．＞　b　
解析：从图中可知，压强相同的情况下，随着温度升高，C2H6的平衡转化率增大，因此该反应为吸热反应，ΔH4＞0。a．600 ℃，0.6 MPa时，C2H6的平衡转化率约为20%，a错误；b.700 ℃，0.7 MPa时，C2H6的平衡转化率约为50%，最接近40%，b正确；c.700 ℃，0.8 MPa时，C2H6的平衡转化率接近50%，升高温度，该反应的化学平衡正向移动，C2H6转化率增大，因此800 ℃，0.8 MPa时，C2H6的平衡转化率大于50%，c错误。
2．10 000
解析：气体流速在5 000～10 000 h－1时，NO的转化率高，且转化率不变，除去NO反应过程中提高气体流速可提高催化剂的利用率，降低成本，所以为合理利用催化剂应选择10 000 h－1的流速。
3．300 ℃
解析：通过图像分析得，当温度高于300 ℃时，乙酸乙酯的质量分数开始下降，所以反应温度不宜高于300 ℃。
4．500 ℃　A
解析：由图可知，500 ℃时，在催化剂A的作用下NO还原率最高，是消除NO的最佳条件。
5．pH在5.5～6.0、＝6
解析：根据图示，pH在5.5～6.0、＝6时NO、SO2去除率最高。
6．①BaO　
②速率不变至BaC2产率接近100%　容器中只有反应Ⅱ：BaO(s)＋3C(s) BaC2(s)＋CO(g)，反应条件恒温1 823 K、恒压，且该反应只有CO为气态，据K＝可知，CO的压强为定值，所以化学反应速率不变
解析：①由图2可知，1 400 K时，BaC2的产率为0，即没有BaC2，又实验表明BaCBO3已全部消耗，所以此时反应体系中含Ba物种为BaO；②图像显示，1 823 K时BaC2的产率随时间由0开始呈直线增加到接近100%，说明该反应速率为一个定值，即速率保持不变；1 400 K时碳酸钡已全部消耗，此时反应体系的含钡物种只有氧化钡，即只有反应Ⅱ：BaO(s)＋3C(s) BaC2(s)＋CO(g)，反应条件恒温1 823 K、恒压，且该反应只有CO为气态，据K＝可知，CO的压强为定值，所以化学反应速率不变。
7．(1)①AC
②
(2)温度过高时，不利于反应物分子在催化剂表面的吸附，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及
浓度降低，反应速率减小；温度过高还会导致催化剂的活性降低，从而使化学反应速率减小
解析：(1)①A项，按原水碳比通入冷的原料气，可以降低温度，同时化学反应速率稍减小，导致CO的转化率稍减小，与图中变化相符，A正确；B项，喷入冷水(蒸气)，可以降低温度，但是同时水蒸气的浓度增大，会导致CO的转化率增大，与图中变化不符，B错误；C项，通过热交换器换热，可以降低温度，且不改变投料比，同时化学反应速率稍减小，导致CO的转化率稍减小，与图中变化相符，C正确；故选AC；②增大水蒸气的浓度，平衡正向移动，则一氧化碳的的平衡转化率增大，会高于原平衡线，故图像为：；
(2)反应物分子在催化剂表面的吸附是一个放热的快速过程，温度过高时，不利于反应物分子在催化剂表面的吸附，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小；温度过高还会导致催化剂的活性降低，从而使化学反应速率减小。
8．氨氮物质的量之比为1，温度为400 ℃　
在400 ℃时催化剂的活性最好，催化效率最高，同时400 ℃温度较高，反应速率快
9．(1)温度升高，催化剂活性增强，反应速率加快　
(2)＞　Ⅳ
解析：(1)由图1可知，温度升高，反应物的消耗量增大，说明催化剂的活性增强，反应速率加快。
(2)反应的活化能越小，反应速率越快，反应物的消耗量越大，其浓度越小，生成物的浓度越大。由图2可知，T2 ℃时，N2的浓度小于N2O的浓度，说明反应Ⅴ的反应速率小于反应Ⅵ的反应速率，则反应Ⅴ的活化能大于反应Ⅵ的活化能；T3 ℃时，生成物二氧化碳的浓度最大，说明发生的主要反应为反应Ⅳ。
10．温度超过250 ℃时，催化剂的催化效率降低
11．(1)＞　
(2)A　
(3)温度较低时，催化剂的活性偏低　
不是　该反应为放热反应，根据曲线Ⅱ可知，a点对应温度下的平衡脱氮率应该更高
解析：(1)根据反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.5 kJ·mol－1，升高温度，平衡逆向移动，所以NO的体积分数会增大，即T1＞T2。
(2)若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，则平衡会逆向移动，NO的体积分数增加，重新达到的平衡状态可能是图中A点。
(3)根据图像可知，温度较低时，催化剂的活性偏低，因此温度低于200 ℃，曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大；a点不是对应温度下的平衡脱氮率，因为该反应为放热反应，根据曲线Ⅱ可知，a点对应温度下的平衡脱氮率应该更高。
12．(1)不是　随着温度升高，甲醇的产率继续增大，说明反应正向进行　
(2)升高温度，平衡逆向移动；催化剂活性降低
解析：对于含量(转化率)—温度图像，若曲线成“V型”或“倒V型”，则前半部分反应尚未达到平衡，后半部分反应达到平衡，反应为放热反应。
13．温度升高化学反应速率增大，温度升高催化剂的活性增强　
催化剂的活性降低(或FeSO4受热分解)
14．＝　Ⅱ　第Ⅱ步的活化能大，反应速率慢
解析：过程①和②中，催化剂不影响反应物的转化率，对ΔH不产生影响，所以过程①和②的ΔH关系为①＝②；整个过程②分两步进行，第Ⅱ步的活化能大，所以控制整个过程②反应速率的是第Ⅱ步。
15．＜　
在1.3×104 kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，同时生产成本增加，得不偿失
16．Mn　200 ℃左右　b～a段，开始温度较低，催化剂活性较低，脱氮反应速率较慢，反应还没达到化学平衡，随着温度升高反应速率变大，一定时间参与反应的氮氧化物变多，导致脱氮率逐渐升高
17．低于550 ℃时，温度越高反应速率越快，H2Se的产率越大；高于550 ℃时，反应达到平衡，该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，H2Se的产率越小
18．2.0(与2.0接近的值均算正确，如2.1)　
制取二甲醚的反应是放热反应，随着反应的进行，反应器内的温度必然升高，而温度升高，化学平衡向左移动，同时，温度不断升高，催化剂的活性将降低，均不利于二甲醚的合成
19．900 ℃时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低。
解析：根据图3得到，900℃时反应产率已经比较高，温度再升高，反应产率的增大并不明显，而生产中的能耗和成本明显增大，经济效益会下降，所以选择900℃为反应最佳温度
20．600 ℃，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降，高温还可能使催化剂失活，且能耗大
21．30 ℃、pH＝2.0　蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)
22．放热 600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600℃时，S2浓度明显偏小，且反应速率慢
解析：由图可知，随温度升高，甲烷的转化率降低，故反应为放热反应。工业上通常采用在600～650℃的条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600℃时，S2浓度明显偏小，且反应速率慢。
23．(1)Cat2　未达到　
(2)催化剂的活性降低
解析：(1)由图可知，温度相同时，在Cat2作催化剂的条件下，C2H2的转化率更高，故Cat2的催化效率较高；催化剂改变反应速率，不改变平衡时物质的转化率，由图可知，其他条件不变时使用Cat2作催化剂时C2H2的转化率高于b点，说明b点未达到平衡。(2)温度高于300 ℃，升高温度，b→c段C2H2的转化率降低，原因可能是催化剂的活性降低。
24．迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大；
上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大催化剂活性下降；NH3与O2反应生成了NO
解析：因为反应时间相同，所以低温时主要考虑温度和催化剂对化学反应速率的影响；高温时NH3与O2发生催化氧化反应。在50~250℃范围内，NOx的去除率迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大，温度升高催化剂活性下降。反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是NH3与O2反应生成了NO，反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O
25．(1)放热　
(2)不变　
(3)减小　增大　
(4)催化剂活性最高
解析：(1)由图像知，相同时，随温度升高，CO的平衡转化率降低，所以正反应是放热反应。
(2)平衡常数只与温度有关，若提高比例，则该反应的平衡常数K不变。
(3)若降低温度，平衡正向移动，CO的浓度减小，反应重新达到平衡，则v正 减小，CO的转化率增大。
25．(1)温度升高，催化剂的活性增大　
(2)51.5%　
(3)选择相对较低的温度
解析：(1)该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，C3H8的转化率应该降低，但实际上C3H8的转化率随温度升高而上升，可能是升高温度，催化剂的活性增大导致的。(2)根据图像，575 ℃时，C3H8的转化率为33%，C3H6的产率为17%，假设参加反应的C3H8为100 mol，生成的C3H6为17 mol，C3H6的选择性为×100%≈51.5%。(3)根据图像，535 ℃时，C3H6的选择性为×100%≈66.7%,550 ℃时，C3H6的选择性为×100%≈61.5%,575 ℃时，C3H6的选择性为×100%≈51.5%，故选择相对较低的温度能够提高C3H6选择性。
26．(1)＞　
(2)A　
(3)温度较低时，催化剂的活性偏低　不是　该反应为放热反应，根据曲线Ⅱ可知，a点对应温度下的平衡脱氮率应该更高
解析　(1)根据反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.5 kJ·mol－1，升高温度，平衡逆向移动，所以NO的体积分数会增大，即T1＞T2。(2)若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，则平衡会逆向移动，NO的体积分数增加，重新达到的平衡状态可能是图中A点。
(3)根据图像可知，温度较低时，催化剂的活性偏低，因此温度低于200 ℃，曲线Ⅰ脱氮率随温度升高变化不大；a点不是对应温度下的平衡脱氮率，因为该反应为放热反应，根据曲线Ⅱ可知，a点对应温度下的平衡脱氮率应该更高。
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