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轮课时作业（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 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 2.(2022·陕西渭南一模)羰基硫(COS)是以煤、石油、天然气为原料生产的化工原料气中有机硫的主要形式。COS催化水解的反应为COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g)　ΔH<0,在相同投料比、相同气流速度、相同时间内,测得不同温度及不同催化剂下COS水解反应的转化率如图所示: 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,γAl2O3的催化效果都比TiO2好 D.150 ℃时,用γAl2O3做催化剂,达到平衡时CO2的体积分数最大 3.(2022·北师大实验中学三模)在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1,研究发现,反应过程中会有副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2,温度对CH3OH、CO的平衡产率影响如图所示。下列说法中,不正确的是(　　) 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 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: 反应Ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH=+41.2 kJ·mol-1 反应Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5 kJ·mol-1 在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。(CH3OCH3的选择性= ×100%) 下列说法不正确的是(　　) A.CO的选择性随温度的升高逐渐增大 B.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH=-204.9 kJ·mol-1 C.在240～320 ℃范围内,温度升高,平衡时CH3OCH3的物质的量先增大后减小 D.反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点),增大压强可能将CH3OCH3的选择性提升到B点 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)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH=+180.5 kJ/mol C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5 kJ/mol 2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-221 kJ/mol 若某反应的平衡常数表达式为,请写出此反应的热化学方程式:  　。 (2)利用H2和CO2在一定条件下可以合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g),已知不同温度对CO2的平衡转化率及催化剂的效率影响如图所示。下列有关说法正确的是　　　(填序号)。 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 (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。 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)=　　　　　　。  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,重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的　　　　点。 6.在一定条件下,由CO2和H2合成甲醇已成为现实,该合成对解决能源问题具有重大意义。该过程中有两个竞争反应,反应过程能量关系 如图。 (1)请写出CO(g)与H2(g)生成CH3OH(g)的热化学方程式:　 。 (2)对于CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应,已知v正=k正c(CO