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1、专题1 4 化学反应邃率与化学平衡1.(2023 江苏省南通市统考一模)用CO2和H2可以合成甲醇。其主要反应为反应 I CO2(g)+3H2(g)=CH,OH(g)+H2O(g)AH,=-58 kJ-moP1反应 H CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)H2=+41 kJ mor在恒容密闭容器内,充 入1 mol CO2和3moi H,测得平衡时CO?转化率,CO和C H Q H选择性随温度n(C O n(C H 3(DH)变化如图所示 选 择 性=:(C H Q H+n(c。)210 230 250 270温 度/C下列说法正确的是A.270时主要发生反应HB.230C下缩小
2、容器的体积,n(CO)不变C.250 下达平衡时,n(H2O)=0.12 molD.其他条件不变,210比230C平衡时生成的CHLpH多2.(2023 江苏省南京市中华中学一模调研)利用CO?和H2合成甲醇,可以减少CO?的排放,实现碳的循环利用。涉及的主要反应如下:反应 I:CO2(g)+3H2(g).CH,OH(g)+H2O(g)AH,0反应 II:CO2(g)+H2(g)?=CO(g)+H2O(g)AH2在IL密闭容器中通入ImolCO?和2.440101应,选择合适的催化剂反应,甲醇的选择率(生成甲醇的CO2占CO,总转化量的物质的量分数)和CO,的平衡转化率随温度的变化趋势如图所示
3、。下列说法正确的是A.A/2 牛港奥LHDOOOH2n(HCOOCHJ(已知:H C O O C H 3 的 选 择 性=,八口、一 X 1 0 0%)下列说法正确的是A.H CO O CH 3(g)=2 CO(g)+2 H 2(g)的 A H=+7 6.6 k J m o l-B.虚线代表的是C H3OH的转化率C.5 5 3 K 时,H CO O CH 3 的产量为 0.1 m o lD.低于5 5 3 K时,温度越高,生成的H C O O C H 3 越多。高于5 5 3 K时,温度越高,生成的C O越多5.(2 0 2 3 江苏省常州市统考一模)利用CCh CH 4 超干法重整制合成气
4、(CO+H z),主要反应如下。反应 I :C H4(g)+C O2(g)2 CO(g)+2 H2(g);A W(=4-2 4 7 k J-m o l 1,反应 I I:C H4(g)+3 CO2(g)4 CO(g)+2 H2O(g);4 2 =+3 3 O k J-m o 。反应H I:CO(g)+H2O(g)CO 2(g)+H2(g);A H3=-4 1 k J-m o F1.恒压条件下,始(8 2):%(CH Q=3.3 时,若仅考虑上述反应,平衡时CCh、CH 4、C O、H 2 的体积分数和 CH 4 的还原能力随温度的变化如图所示。已知:工业上将干重整反应中C K的还原能力(M R
5、 C)定义为一个 CE分子消耗的C C h 分子的数量。数量越大,还原能力越强。下列说法正确的是)()O02%、然白互及逐S r l00005432400 600 800温度LCOHW)*雅m&xo“8383-zzLL000O反应n的平衡常数为K=c4(CO)C(CH4).C3(CO2)B.图中曲线X表示平衡时H2的体积分数随温度的变化C.温度在600 1 000 间,升高温度对反应I的影响程度大于反应】【D.其他条件不变,增大压强或选择合适的催化剂均能提高CO的平衡产率6.(2023 江苏省南通市如皋市 统考一模)烷嫌与CO2耦合反应可以制取烯烧。丙烷与CO2耦合制丙烯时发生的反应如下:主反
6、应:(g).*C3H6(g)+H2(g)AH=+123.8kJ mor3CO2(g)+9H2(g)/C3H6(g)+6H2O(g)AH=-250.2kJ-mol-1副 反 应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH=+41.2kJ m or1C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g)AH=+81.3kJmor,向装有催化剂的密闭容器中充入体积比为1 :4的C3H8与CO2混合气体,其他条件一定,反应相同时间,测得C3H8和CO2的转化率、C3H6和CO的选择性与温度的关系如下图所示。1()12O864204%碎7还430 460 490 520 550775()%、岁那姒oooO
7、4321OC3H6的选择性=3n(GH$)3n(C3H8)反应+n(CO?)反应xlOO%CO的选择性n(CO)3n(C3H&)反应+n(CO?)反应xlOO%F列说法正确的是A.反应 C2H4(g)+CH4(g)+6H2O(g)WCC)2(g)+10H2(g)的 AH=292.7kJ moB.430时,容器中气体体积分数最大的气体是CWGC.490580,温度越高,容器中C2H4的体积分数越大D.58(TC时,使用对G H 6的选择性高的催化剂,能提高平衡时c3H6的产率7.(2023 江苏省苏北四市(徐州、淮安、宿迁、连云港)统考一模)CO2-H2催化重整可获得CFhOH。其主要反应为反应
8、 I:CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)Hi=-53.7kJ moH反应 II:C02(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)H2=+41kJ-mol-1若仅考虑上述反应,在 5.0MPa、n 蛤(CCh):n 始(比)=1:3 时,原料按一定流速通过反应器,CO2转化率和 CH30H的选择性随温度变化如图所示。CH30H的选择性=0130H的选择性=整竽?x 100%236时,曲线下降的可能原因是反应1正反应程度减弱C.一定温度下,增大n 始(CO2):n 始(H2)可提高CO2平衡转化率D.研发高温高效催化剂可提高平衡时CH30H的选择性8.(2023 江苏省苏
9、州市 统考一模)乙醇水蒸气重整释氢过程中主要反应的热化学方程式为:反应 I:C2H5O H(g)+3 H2O(g)=2CO2(g)+6 H2(g)AH=173.5kJ.m or1反应 H:C2H5O H(g)=CH4(g)+C O(g)+H2(g)A/7=49.7kJ.m oL反应HI:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)A/=41.4kJ m or以H2。和c2H 50H 为原料气,通过装有催化剂的反应器,反应相同时间,乙醇转化率、CH q、c o、c o2选择性随温度变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是ooooO08642250 350 450 550 65077A.向乙醇
10、水蒸气重整反应体系中通入适量。2,可以为重整反应提供热量B.其他条件不变,升高温度乙醇的平衡转化率增大C.300 450时,随温度升高,H 2的产率增大D.增加原料气中水的比例,可以增大C O 的选择性9.(2023 江苏省无锡市统考一模)在催化剂作用下,CO2氧化C2H$可获得C2H&。其主要化学反应为:反应 I.C2H6(g)+CC)2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)AH,=+177 kJ m or反应 n.C2H6(g)+2CC)2(g)=i 4co(g)+3H?(g)AH2=+430 kJ m ol1压强分别为R、P2时,将 2 m oic2H 6和 3 moicGJ2的
11、混合气体置于密闭容器中反应,不同温度下体系中n”用(C再 Q乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性(C2H4的 选 择 性=上 成、,X100%)如图所示.下列说法正确的是ooooOO8642N(210,80%)乙烷转化率Pi乙烯选择性M(210,50%)P2乙烷转化率200 250 300 350 400温度CA.P,P2B.压强为R,温度为210C时,反应达平衡时,n生 成(CO)=n生 成(C2H,c.c2H 4的选择性下降的原因可能是随着温度的升高,反应n 中生成的c o 抑制了反应I 的进行D.研发低温下C,H 6转化率高和C2H4选择性高的催化剂,可以提高平衡时C2H4产率10.(2023
12、 江苏省江阴市统考一模)二氧化碳催化加氢可合成乙烯:2co2(g)+6H?(g)UC2H4(g)+4H2O(g)A/o 理论计算表明,原料初始组成“(C O?):(H 2)=1:3,在体系压强为O.I M P a,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x 随温度T的变化如图所示。_ r -n-k-T-r-L-4-卜0.70.60.50.40.30.20.10390 450 510 570 630 690 75077K下列说法正确的是A.表示C O 2、C 2H4变化的曲线分别为d、cB.合成乙烯反应的”()C.A 点对应温度为440 K,若体系压强改为0.2 M P a,则 a、b的交点对应温
13、度小于440 KD.上述反应伴有副反应,一定温度和压强下,选择合适的催化剂可提高反应速率和乙烯的选择性11.(2023 江苏省靖江市统考一模)恒压条件下,密闭容器中将C O 2、比 按照体积比为1:3 合成C H3O H,其中涉及的主要反应如下:I .C O 2(g)+3H2(g)=C H3O H(g)+H2O(g)AHi=-49k J m o HI I .C O 2(g)+H2(g)=C O(g)+H2O(g)出=41 k l m o l 在不同催化剂作用下发生反应I 和反应H,在相同的时间段内C H 3 0 H 的选择性和产率随温度的变化如图已知:C H 3 0 H 的选择性=CH30H的
14、物质的量反应的CO?的物质的量“下列说法正确的是A.反应 C O(g)+2H2(g)=C H30H(g)H=90k J m o l-B.合成甲醇的适宜工业条件是290,催化剂选择C Z(Z r-l)TC.230以上,升高温度C C h 的转化率增大,但甲醵的产率降低,原因是230以上,升温对反应H 的影响更大D.保持恒压恒温下充入氢气,不影响CO2的转化率12.(2023 江苏省南京外国语中学一模调研)二甲醛催化制备乙醇主要涉及以下两个反应:反应 I:CO(g)+CH3OCH3(g)=CH3COOCH3(g)反应 II:CH3COOCH3(g)+2H2(g)=CH3cH20H(g)+CH30H(g)固定CO、CH3OCH3、H2的起始原料比为1 :1 :2、体系压强不变的条件下发生反应I、I I,平衡时部分物质的物质的量分数随温度变化如图所示。下列说法不无砸的是A.反应II为放热反应B.由图可知,600K以后随温度的升高,氢气物质的量减少C.曲线C 也可以表示CH30H的物质的量分数D,由500K上升至600K,温度对反应I 的影响大于对反应II的影响