专题08 工业生产中图像问题分析（期中真题汇编，河南专用）高二化学上学期

专题08 工业生产中图像问题分析 3大高频考点概览 考点1 转化率——投料比图像 考点2 平衡常数——温度——选择性图像 考点3 选择最佳反应条件 地 城 考点01 转化率——投料比图像 1．（23-24高二上·河南郑州·期中）在三个容积均为1 L的密闭容器中，起始时H2浓度均为1.0 mol·L－1，以不同的氢碳比充入H2和CO2，一定条件下发生反应2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，ΔH，CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的ΔH >0 B．在氢碳比为2.0时，Q点：v(正)< v(逆) C．氢碳比：① < ② D．P点对应温度的平衡常数为512 (mol·L－1)－3 2．（22-23高二下·河南驻马店·期末）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是    A． B．反应速率： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 3．（21-22高二上·河南南阳·期中）在一恒容密闭容器中，充入一定物质的量的NO和Cl2，发生反应2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) △H。平衡时某反应物的平衡转化率与氮氯比及温度的关系如图所示，下列说法正确的是 A．该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量 B．a、b、c三点平衡常数大小关系为Ka>Kb>Kc C．加入合适的催化剂，反应物的平衡转化率和△H的大小均保持不变 D．当混合气体的密度不再随时间改变时，该反应达到平衡 地 城 考点02 平衡常数——温度——选择性图像 1．（25-26高二·河南·期中）利用干法重整(DRM)反应制备CO和，主要反应如下： 反应i 反应ii 反应iii 恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的混合气时，测得和的平衡转化率曲线如图。下列说法正确的是 A．反应i在任何温度下均能自发进行 B．单位体积内活化分子数与投料组成中含量无关 C．c点后，随着投料组成中Ar含量下降，平衡体系中增大 D．选用合适的催化剂，可使a、b两点的平衡转化率增大 2．（23-24高二下·河南三门峡）燃油汽车尾气中除大量外，还含有NO和CO气体。某研究小组用新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，测得一段时间内，条件下，NO的转化率、CO剩余的百分率以及无CO时NO直接分解为的转化率随温度的变化情况如图所示。 已知NO可发生下列反应： 反应I： 反应Ⅱ： 下列叙述不正确的是 A．曲线c表示：无CO时，NO直接分解为的转化率 B． C．时，该催化剂脱除NO的最适宜温度在975℃左右 D．775℃，时，只生反应Ⅰ和Ⅱ，该时刻 3．（22-23高二上·河南许昌）CO2催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有： 反应Ⅰ： 2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH1=-122.5 kJ·mol-1 反应Ⅱ： CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)；ΔH2=a kJ·mol-1 在恒压、n始(CO2)和n始(H2)=1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。CH3OCH3的选择性=×100%，下列说法错误的是 A．图中曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化 B．a>0 C．平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示 D．200 ℃时， 使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂可提高CH3OCH3的生产效率 4．（22-23高二上·河南南阳·期中）一定条件下将5molH2和2molCO2加入2L容积不变的密闭容器中合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法不正确的是 A．反应速率：M>N B．延长反应时间或采用性能更优良的催化剂可以提高P点CO2实际转化率 C．在温度不变的情况下，改变外界条件也能使CO2平衡转化率由M点变为N点 D．250℃时，若进料：n(H2)=2mol、n(CO2)=0.5mol、n(CH2=CH2)=1mol、n(H2O)=2mol，则反应达平衡前v(正)＜v(逆) 地 城 考点03 选择最佳反应条件 1．（24-25高二下·河南安阳·期末）采用热分解法脱除沼气中的过程中涉及的主要反应为 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 保持100kPa不变，将与按2：1体积比投料，并用稀释，在不同温度下反应达到平衡时，所得、与的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A．曲线Y代表的是的平衡体积分数 B．反应的 C．1050℃下反应，增大体系的压强，平衡后的体积分数可能达到0.07% D．高于1050℃时，平衡转化率与平衡转化率的差值随温度升高减小 2．（24-25高二下·河南焦作·期中）还原的反应为。其他条件相同，该反应分别在不同催化剂（a、b）下进行，相同时间内测得的转化率与温度的关系如图所示。 下列说法正确的是 A．甲点达到平衡状态 B．在相同温度下反应达到平衡状态，使用催化剂a时平衡转化率高 C．温度高于400℃后，的转化率降低可能是温度升高使催化剂的活性降低 D．催化剂a能降低反应的焓变，加快反应速率，相同时间内NO转化率高 3．（24-25高二上·河南周口·期中）可作大型船舶的绿色燃料。工业上用制备的原理如下： 反应1：； 反应2：。 分别在下，将1：3的混合气体置于密闭容器中，若仅考虑上述反应，不同温度下反应体系达到平衡时，转化率、产物选择性(S)的变化如图所示。已知：或。下列说法正确的是 A．反应 B．后，不同压强下接近相等的原因为制备过程以反应1为主 C．、时，反应2的平衡常数 D．、时，的混合气体在催化剂条件下反应一段时间达到点对应的值，延长反应时间可能达到 4．（23-24高二上·河南驻马店·期中）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为，，在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是 A．反应的焓变 B．的平衡选择性随着温度的升高而增加 C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃ D．450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值 5．（23-24高二上·河南郑州·期中）氢气用于工业合成氨； ，一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的和反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示。 其中时刻所对应的实验条件改变是 ，平衡常数最大的时间段是 。 6．（20-21高二上·河南鹤壁·期中）（1）二甲醚催化重整制氢的反应过程，主要有以下几个反应(数据为 25℃、1.01×105Pa 测定) I：CH3OCH3(g)+H2O(l) 2CH3OH(l)△H=+24.52kJ/mol II：CH3OH(l)+H2O(l) CO2(g)+3H2(g)△H=+49.01kJ/mol III：CO(g)+H2O(l) CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.17kJ/mol IV：CH3OH(l)CO(g)+2H2(g)△H=+90.18kJ/mol 则CH3OCH3(g)+3H2O(l) 2CO2(g)+6H2(g)△H= kJ/mol。 （2）上述（1）中二甲醚催化重整制氢的过程中测得不同温度下各组分体积分数及二甲醚的转化率关系如图所示： ①你认为反应控制的最佳温度应为 ，理由是 。 A．300～350℃      B．350～400℃       C．400～450℃       D．450～500℃ ②在一个绝热恒容的密闭容器中，放入一定量的甲醇如IV式建立平衡，以下可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是 。 A．体系的温度不再改变                  B．气体的平均相对分子质量保持不变 C．CO 的体积分数不变                  D．气体的密度保持不变 ③在温度达到 400℃以后，二甲醚与 CO2以几乎相同的变化趋势明显降低，而CO和H2的体积分数也以几乎相同的变化趋势升高。则此时发生的反应为 。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 工业生产中图像问题分析 3大高频考点概览 考点1 转化率——投料比图像 考点2 平衡常数——温度——选择性图像 考点3 选择最佳反应条件 地 城 考点01 转化率——投料比图像 1．（23-24高二上·河南郑州·期中）在三个容积均为1 L的密闭容器中，起始时H2浓度均为1.0 mol·L－1，以不同的氢碳比充入H2和CO2，一定条件下发生反应2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，ΔH，CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的ΔH >0 B．在氢碳比为2.0时，Q点：v(正)< v(逆) C．氢碳比：① < ② D．P点对应温度的平衡常数为512 (mol·L－1)－3 【答案】D 【解析】A．氢碳比一定时，升高温度，CO₂的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，所以该反应的ΔH <0，A错误； B．在氢碳比为2.0时，Q点未处于平衡状态，Q点要达到平衡状态，CO₂的平衡转化率应该增大，说明Q点反应正向进行，则Q点：v(正)>v(逆)，B错误； C．温度一定时，氢碳比越大，二氧化碳的平衡转化率越大，根据图知，温度相同时，①中二氧化碳的转化率大于②，所以氢碳比：①>②，故C错误； D．P点的CO₂平衡转化率为50%，氢碳比为2.0，起始时H2浓度均为，则 ，转化的，利用三段式分析P点对应温度的平衡常数K==，D正确； 答案选D。 2．（22-23高二下·河南驻马店·期末）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是    A． B．反应速率： C．点a、b、c对应的平衡常数： D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】D 【分析】由题图可知，投料比不变时，随温度的升高CH4的平衡转化率增大，所以该反应为吸热反应；在相同的温度下，投料比减小，相当于在CH4的投料量不变的情况下增大H2O的投料量，当反应物不止一种时，其他条件不变，增大其中一种气态反应物的投料量会增大其他反应物的平衡转化率，同时降低自身平衡转化率，故投料比x越小，CH4的平衡转化率越大。 【解析】A．由题图可知，点b对应CH4的平衡转化率大于点c，结合分析可知，点b对应投料比小于点c，故，A错误； B．点b、c均为平衡状态，v正=v逆，点b CH4的平衡转化率大于点c，两点CH4的投料量相同，则反应产物CO、H2的平衡浓度：点b>点c，两点温度相同，故，，B错误； C．由分析可知，该反应为吸热反应，随温度升高，平衡常数增大，又由点b、c温度相同，则平衡常数：Ka<Kb=Kc，C错误； D．该反应为反应前后气体分子数改变的反应，恒温恒容条件下，随反应进行容器内压强改变，当压强不变时，反应达到平衡状态，D正确； 故选D。 3．（21-22高二上·河南南阳·期中）在一恒容密闭容器中，充入一定物质的量的NO和Cl2，发生反应2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) △H。平衡时某反应物的平衡转化率与氮氯比及温度的关系如图所示，下列说法正确的是 A．该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量 B．a、b、c三点平衡常数大小关系为Ka>Kb>Kc C．加入合适的催化剂，反应物的平衡转化率和△H的大小均保持不变 D．当混合气体的密度不再随时间改变时，该反应达到平衡 【答案】C 【解析】A．无法判断T1、T2的大小，所以不能判断该反应是吸热反应还是放热反应，故A错误； B．a、b 的温度相同，所以Ka=Kb；其它条件相同时，T1温度下转化率大于T2，所以Ka>Kc ，平衡常数大小关系为Ka=Kb>Kc，故B错误； C．加入合适的催化剂，平衡不移动，反应物的平衡转化率和△H的大小均保持不变，故C正确； D．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，混合气体的密度不再随时间改变时，该反不一定应达到平衡状态，故D错误； 选C。 地 城 考点02 平衡常数——温度——选择性图像 1．（25-26高二·河南·期中）利用干法重整(DRM)反应制备CO和，主要反应如下： 反应i 反应ii 反应iii 恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的混合气时，测得和的平衡转化率曲线如图。下列说法正确的是 A．反应i在任何温度下均能自发进行 B．单位体积内活化分子数与投料组成中含量无关 C．c点后，随着投料组成中Ar含量下降，平衡体系中增大 D．选用合适的催化剂，可使a、b两点的平衡转化率增大 【答案】C 【解析】A．反应i的（吸热）、（熵增），自发进行需，该反应低温时，不能自发，A错误； B．恒温恒压下，Ar含量增加会使反应气体分压减小、浓度降低，单位体积内活化分子数减少，故与Ar含量有关，B错误； C．如图可知，恒压时，随着Ar含量下降，反应物分压增大，反应i、iii平衡逆向移动，反应i中甲烷和二氧化碳转化率相同，反应iii中甲烷转化率下降，导致甲烷的转化率下降的更快，反应iii中消耗氢气多于CO，则增大，C正确； D．催化剂只改变反应速率，不影响平衡状态，平衡转化率不变，D错误； 故答案选C。 2．（23-24高二下·河南三门峡）燃油汽车尾气中除大量外，还含有NO和CO气体。某研究小组用新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，测得一段时间内，条件下，NO的转化率、CO剩余的百分率以及无CO时NO直接分解为的转化率随温度的变化情况如图所示。 已知NO可发生下列反应： 反应I： 反应Ⅱ： 下列叙述不正确的是 A．曲线c表示：无CO时，NO直接分解为的转化率 B． C．时，该催化剂脱除NO的最适宜温度在975℃左右 D．775℃，时，只生反应Ⅰ和Ⅱ，该时刻 【答案】D 【分析】NO的转化率越大，CO剩余的百分率越小，因此用a、b两个趋势相反的线表示。c表示无CO时NO直接分解为N2的转化率。因为，若无NO直接分解的反应，则CO的剩余百分率和NO的转化率之和应该为1；现NO会直接分解，因此NO的转化率会大于(1－CO剩余百分率)，由此可知因此a表示CO剩余百分率，b表示发生反应Ⅰ时NO的转化率，以此解答。 【解析】A．由分析可知，曲线c表示无CO时NO直接分解为N2的转化率，A正确； B．反应Ⅰ是熵减小的反应，若反应Ⅰ是吸热反应，则在任何条件下，该反应都不能自发，而反应Ⅰ在此条件下可以自发进行，说明反应Ⅰ是放热反应，即。曲线c随着温度的升高先出现最高点后降低，说明升高温度反应Ⅱ逆向移动，则反应Ⅱ是放热反应，即，B正确； C．根据图像可以看出时，温度975℃时NO的转化率已经很高，已经能够较好的去除NO，该催化剂脱除NO的最适宜温度在975℃左右，C正确； D．根据图示可知，775K，条件下，CO剩余的百分含量为70%，NO转化为N2的转化率为40%，设初始时n(NO)=n(CO)=1mol，根据已知条件列出“三段式”： ，D错误； 故选D。 3．（22-23高二上·河南许昌）CO2催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有： 反应Ⅰ： 2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH1=-122.5 kJ·mol-1 反应Ⅱ： CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)；ΔH2=a kJ·mol-1 在恒压、n始(CO2)和n始(H2)=1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。CH3OCH3的选择性=×100%，下列说法错误的是 A．图中曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化 B．a>0 C．平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示 D．200 ℃时， 使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂可提高CH3OCH3的生产效率 【答案】C 【分析】反应Ⅰ焓变小于零，升高温度，平衡Ⅰ逆向移动，则平衡时CH3OCH3选择性随温度升高会下降，结合图像可知，②表示平衡时CH3OCH3选择性随温度的变化曲线；曲线①随温度升高上升，说明反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡Ⅱ正向移动，导致CO的选择性增大，故曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化、曲线①表示平衡时CO的选择性随温度的变化，反应Ⅱ为吸热反应，焓变大于零，故a>0； 【解析】A．由分析可知，曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化，A正确； B．由分析可知，a>0，B正确； C．n始(CO2)：n始(H2)=1∶3，若只发生反应Ⅰ，则二氧化碳和氢气的平衡转化率之比为1:1，若只发生反应Ⅱ，则二氧化碳转化率和氢气转化率之比为3:1，由于两个反应均发生，则1:1＜二氧化碳转化率与氢气的转化率之比＜3:1；温度升高平衡Ⅰ逆向移动，平衡Ⅱ正向移动，二氧化碳转化率和氢气转化率之比越来越远离1:1，即相等，故图中虚线不可能表示氢气的平衡转化率，C错误； D．使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂，则单位时间内生成CH3OCH3的速率加快，可提高CH3OCH3的生产效率，D正确； 故选C。 4．（22-23高二上·河南南阳·期中）一定条件下将5molH2和2molCO2加入2L容积不变的密闭容器中合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法不正确的是 A．反应速率：M>N B．延长反应时间或采用性能更优良的催化剂可以提高P点CO2实际转化率 C．在温度不变的情况下，改变外界条件也能使CO2平衡转化率由M点变为N点 D．250℃时，若进料：n(H2)=2mol、n(CO2)=0.5mol、n(CH2=CH2)=1mol、n(H2O)=2mol，则反应达平衡前v(正)＜v(逆) 【答案】A 【分析】由图可知，温度升高，二氧化碳平衡转化率下降，反应逆向移动，说明正反应为放热反应； 【解析】A．N点温度更高，则反应速率更快，故反应速率：M<N，A错误； B．P点没有达到平衡转化率，可以延长反应时间或采用性能更优良的催化剂，使反应更充分或反应速率更快，从而可以提高P点CO2实际转化率，B正确； C．在温度不变的情况下，通过减小压强等方式使平衡逆向移动，也能使CO2平衡转化率降低，由M点变为N点，C正确； D．将5molH2和2molCO2加入2L容积不变的密闭容器中合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)，250℃时，二氧化碳平衡转化率为50%，则反应二氧化碳1mol，平衡时氢气、二氧化碳、乙烯、水分别为2mol、1mol、0.5mol、2mol，则；250℃时，若进料：n(H2)=2mol、n(CO2)=0.5mol、n(CH2=CH2)=1mol、n(H2O)=2mol，则，则平衡逆向移动，故反应达平衡前v(正)＜v(逆)，D正确； 故选A。 地 城 考点03 选择最佳反应条件 1．（24-25高二下·河南安阳·期末）采用热分解法脱除沼气中的过程中涉及的主要反应为 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 保持100kPa不变，将与按2：1体积比投料，并用稀释，在不同温度下反应达到平衡时，所得、与的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A．曲线Y代表的是的平衡体积分数 B．反应的 C．1050℃下反应，增大体系的压强，平衡后的体积分数可能达到0.07% D．高于1050℃时，平衡转化率与平衡转化率的差值随温度升高减小 【答案】D 【分析】将与按2∶1体积比投料，并用稀释，在不同温度下反应达到平衡时，由于是反应Ⅰ的生成物同时又是反应Ⅱ的反应物，因此曲线Y是。950℃-1050℃时，以反应Ⅰ为主，随着温度升高，反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ，所以的体积分数会增大，1050℃-1150℃之间，反应Ⅱ速率增大的幅度大于反应Ⅰ，的体积分数会减小。根据方程式中的数量关系，曲线Z为，曲线X为。 【解析】A．由分析可知，曲线Y代表的是的平衡体积分数，A错误； B．根据反应Ⅰ和反应Ⅱ，利用盖斯定律可得： kJ⋅mol，B错误； C．1050℃下反应，反应Ⅰ和反应Ⅱ都是气体体积增大的反应，增大体系的压强，平衡会逆向移动，平衡后的体积分数小于0.07，C错误； D．1050℃-1150℃之间，的体积分数越来越小，反应Ⅱ速率增大的幅度大于反应Ⅰ，平衡转化率得到提高，所以平衡转化率与平衡转化率的差值随温度升高减小，D正确； 故选D。 2．（24-25高二下·河南焦作·期中）还原的反应为。其他条件相同，该反应分别在不同催化剂（a、b）下进行，相同时间内测得的转化率与温度的关系如图所示。 下列说法正确的是 A．甲点达到平衡状态 B．在相同温度下反应达到平衡状态，使用催化剂a时平衡转化率高 C．温度高于400℃后，的转化率降低可能是温度升高使催化剂的活性降低 D．催化剂a能降低反应的焓变，加快反应速率，相同时间内NO转化率高 【答案】C 【解析】A． 400℃时，在催化剂a和b的催化下，转化率不同，所以没有达到平衡状态，故A错误； B．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，也不能改变平衡转化率，在相同温度下达到平衡时，无论使用催化剂a还是b，NO的平衡转化率是相同的，故B错误； C．温度会对催化剂的活性有影响，当温度过高时，催化剂的活性会降低，故C正确； D．催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的焓变，故D错误； 故答案为：C。 3．（24-25高二上·河南周口·期中）可作大型船舶的绿色燃料。工业上用制备的原理如下： 反应1：； 反应2：。 分别在下，将1：3的混合气体置于密闭容器中，若仅考虑上述反应，不同温度下反应体系达到平衡时，转化率、产物选择性(S)的变化如图所示。已知：或。下列说法正确的是 A．反应 B．后，不同压强下接近相等的原因为制备过程以反应1为主 C．、时，反应2的平衡常数 D．、时，的混合气体在催化剂条件下反应一段时间达到点对应的值，延长反应时间可能达到 【答案】D 【解析】A．由盖斯定律可知反应，A不符合题意； B．反应1是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，减小，反应2是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，增大，后，不同压强下接近相等的原因为制备过程以反应2为主，B不符合题意； C．由图可知，250℃、3MPa时下生成CH3OH、CO的选择性(S)均为50%，平衡时CO2的转化率为20%，设n起始(CO2)=1mol，n起始(H2)=3mol，则平衡时CO2的转化量为0.2mol，生成n(CH3OH)=n(CO)=0.2mol，建立三段式： 设体积为V，则此时反应2的平衡常数，C不符合题意； D．、时，的混合气体在催化剂条件下反应一段时间达到点对应的值，由于反应未达到平衡，平衡正向移动，故延长反应时间可能达到，D符合题意； 故选D。 4．（23-24高二上·河南驻马店·期中）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为，，在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是 A．反应的焓变 B．的平衡选择性随着温度的升高而增加 C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃ D．450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值 【答案】D 【解析】A．利用盖斯定律，反应的焓变故A错误； B．，升高温度平衡逆向移动，甲烷的选择性下降，故B错误； C．480~530℃，二氧化碳的转化率在下降，因此不是最佳温度，故C错误； D．正向体积减小，增大压强平衡正向移动，提高平衡正向移动，且二氧化碳的转化率增加，均能使平衡转化率达到X点的值，故D正确。 5．（23-24高二上·河南郑州·期中）氢气用于工业合成氨； ，一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的和反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示。 其中时刻所对应的实验条件改变是 ，平衡常数最大的时间段是 。 【答案】 减少生成物的浓度(移走) 【解析】根据图象可知：在t5时刻，v正不变，v逆减小，则改变的外界条件是减少生成物NH3的浓度或移走NH3；根据图象可知：该反应开始时从正反应方向开始，至t1时刻达到平衡状态；在t2时刻增大反应物的浓度，平衡正向移动，至t3时刻达到平衡状态；在t4时刻改变条件，导致v正、v逆都增大，而且v正=v逆，则改变的条件是使用催化剂；在t5时刻，降低NH3的浓度，使v正不变，v逆减小，化学平衡正向移动至t6时刻达到平衡状态；在t7时刻改变外界条件，导致v正、v逆都减小，至t8时刻达到平衡状态，由于v正减小的程度小于v逆减小的程度，化学平衡正向移动，则改变的条件是降低温度，使化学平衡正向移动，导致化学平衡常数增大。由于化学平衡常数只与温度有关，温度不变化学平衡常数不变，所以平衡常数最大的时间段是t8~t9。 6．（20-21高二上·河南鹤壁·期中）（1）二甲醚催化重整制氢的反应过程，主要有以下几个反应(数据为 25℃、1.01×105Pa 测定) I：CH3OCH3(g)+H2O(l) 2CH3OH(l)△H=+24.52kJ/mol II：CH3OH(l)+H2O(l) CO2(g)+3H2(g)△H=+49.01kJ/mol III：CO(g)+H2O(l) CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.17kJ/mol IV：CH3OH(l)CO(g)+2H2(g)△H=+90.18kJ/mol 则CH3OCH3(g)+3H2O(l) 2CO2(g)+6H2(g)△H= kJ/mol。 （2）上述（1）中二甲醚催化重整制氢的过程中测得不同温度下各组分体积分数及二甲醚的转化率关系如图所示： ①你认为反应控制的最佳温度应为 ，理由是 。 A．300～350℃      B．350～400℃       C．400～450℃       D．450～500℃ ②在一个绝热恒容的密闭容器中，放入一定量的甲醇如IV式建立平衡，以下可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是 。 A．体系的温度不再改变                  B．气体的平均相对分子质量保持不变 C．CO 的体积分数不变                  D．气体的密度保持不变 ③在温度达到 400℃以后，二甲醚与 CO2以几乎相同的变化趋势明显降低，而CO和H2的体积分数也以几乎相同的变化趋势升高。则此时发生的反应为 。 【答案】 +122.54 C 二甲醚的转化率高，且产物H2(和CO2)的体积分数较大 AD CH3OCH3(g)+CO2(g) 3H2(g)+3CO(g) 【分析】按盖斯定律计算新的热化学方程式；结合图示信息、综合经济效益寻找最佳反应条件；按化学平衡状态的特征判断说法正误；按题给信息书写新的化学方程式； 【解析】已知：I： CH3OCH3(g)+H2O(l) 2CH3OH(l)△H1=+24.52kJ/mol、II：CH3OH(l)+H2O(l) CO2(g)+3H2(g)△H2=+49.01kJ/mol、III：CO(g)+H2O(l) CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.17kJ/mol、IV：CH3OH(l)CO(g)+2H2(g)△H4=+90.18kJ/mol 则按盖斯定律，反应Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ得到CH3OCH3(g)+3H2O(l) 2CO2(g)+6H2(g)，△H=△H1+△H2+△H3+△H4=24.52kJ/mol +49.01kJ/mol ﹣41.17kJ/mol+90.18kJ/mol =+122.54kJ/mol。 （2）①由图知，400～450℃时二甲醚的转化率和高于450°C的几乎一样、所得混合气体中氢气的体积分数也高达60%多，高于450°C的几乎一样，故最佳温度应为400～450℃，答案是：选项C正确，理由为：二甲醚的转化率高，且产物H2(和CO2)的体积分数较大。②在一个绝热恒容的密闭容器中，发生反应Ⅳ：CH3OH(l)CO(g)+2H2(g)△H4=+90.18kJ/mol，则：A．体系的温度是变量，体系的温度不再改变 ，说明已平衡，A正确；B．气体为CO和H2按体积比为1:2组成的，平均相对分子质量始终保持不变，故平均相对分子质量保持不变不能说明已平衡，B不正确；C．气体为CO和H2按体积比为1:2组成的，CO体积分数始终保持不变，CO 的体积分数不变不能说明已平衡，C不正确； D．气体的密度是个变量，故气体密度保持不变，说明已平衡，D正确，则能作平衡状态的判断依据的是AD。③在温度达到 400℃以后，二甲醚与 CO2以几乎相同的变化趋势明显降低，而CO和H2的体积分数也以几乎相同的变化趋势升高。则CH3OCH3(g)与CO2(g) 反应生成H2(g)和CO(g)，化学方程式为：CH3OCH3(g)+CO2(g) 3H2(g)+3CO(g)。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $