第7章 热点强化练9 化工生产中的速率与平衡图像分析-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（新教材，鲁科版）

热点强化练9　化工生产中的速率与平衡图像分析 C 1.以表面覆盖Cu2Al2O4的二氧化钛为催化剂,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。下列说法错误的是(　 　) A.250 ℃时,催化剂的活性最大 B.250～300 ℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是催化剂的催化效率降低 C.300～400 ℃时,乙酸的生成速率升高的原因是催化剂的催化效率增大 D.300～400 ℃时,乙酸的生成速率升高的原因是温度升高 解析:由图可知,250 ℃时,催化剂的活性最大,A项正确;250～300 ℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时,催化剂的催化效率降低,B项正确;300～400 ℃时,乙酸的生成速率升高的原因是温度升高,C项错误、D项正确。 下列说法正确的是( 　) A.N点为该反应达到平衡状态的点 B.正反应的平均反应速率:P>N>M C.任何温度下,γ-Al2O3的催化效果都比TiO2好 D.150 ℃时,用γ-Al2O3做催化剂,达到平衡时CO2的体积分数最大 B 解析:由题图可知,在N点对应温度下,由TiO2做催化剂时COS的转化率更高,可知N点并未达到平衡状态,A项错误;相同时间内COS的转化率越大催化效率越高,正反应的平均反应速率P>N>M,B项正确;低温时γ-Al2O3对COS水解反应的催化效果好,C项错误;在相同温度下,无论用哪种催化剂,达到平衡时CO2的体积分数都一样,D项错误。 C A.ΔH1<0,ΔH2>0 B.增大压强有利于加快合成反应的速率 C.实际生产过程中,升高温度一定降低CH3OH的产率 D.实际生产过程中,可以通过使用合适的催化剂提高CH3OH的选择性 解析:由题干图像信息可知,升高温度CO的平衡产率增大,即副反应正向移动,则ΔH2>0,CH3OH的平衡产率减小,即合成反应逆向移动,则ΔH1<0,A正确;增大压强即压缩体积,反应物浓度增大,故有利于加快合成反应的速率,B正确;实际生产过程中,往往保持一定流速通入气体反应物,故在反应未达到平衡之前,温度越高反应速率越快,则CH3OH的产率越大,反应达到平衡后再升高温度平衡逆向移动,则CH3OH的产率反而降低,故升高温度不一定降低CH3OH的产率,C不正确;实际生产过程中,可以通过使用合适的催化剂提高CH3OH的选择性,减少副反应的发生而提高原料的利用率和CH3OH的产率,D正确。 4.(2022·江苏苏州模拟)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应: C 5.(2022·湖南师大附中月考)减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。 ①不同条件下反应,N点的速率最大 ②M点时平衡常数比N点时平衡常数大 ③温度低于250 ℃时,随温度升高乙烯的产率增大 ④实际反应中应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的平衡转化率 ⑤该反应ΔH<0 5.(2022·湖南师大附中月考)减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。 解析:(2)①随着温度的升高,化学反应速率增大,但催化剂的催化效率先升高后降低,所以N点的反应速率不一定最大,错误;②随温度升高CO2的平衡转化率减小,说明温度升高平衡逆向移动,所以该反应的ΔH<0,M点时温度低于N点,故M点时平衡常数比N点时平衡常数大,正确;③温度低于250 ℃时,随温度升高乙烯的产率减小,错误;④该反应在较低的温度下进行能提高CO2的平衡转化率,但温度低,反应速率小,实际反应中应尽可能在250 ℃下进行,错误;⑤随温度升高CO2的平衡转化率减小,说明温度升高平衡逆向移动,所以该反应的ΔH<0,正确。 答案:(2)②⑤ 答案:(3)①> 5.(2022·湖南师大附中月考)减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。 (3)在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生上述(1)中某反应,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。 ①温度:T1　　　　(填“<”或“>”)T2。  13 5.(2022·湖南师大附中月考)减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。 (3)在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生上述(1)中某反应,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。 ②某温度下,若反应进行到10分钟达到平衡状态D点时,容器的容积为2 L,则此时的平衡常数K=　　　　　(保留两位有效数字);用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=　　　　　　。   答案:②0.22 L/mol　0.1 mol/(L·min) 答案:③A 解析:③若在D点对反应容器升温的同时扩大容积至体系压强减小