2.4.3化工生产中条件的选择与控制(选择题)同步考点精练— 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-08-02
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第四节 化学反应的调控 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 415 KB |
| 发布时间 | 2026-08-02 |
| 更新时间 | 2026-08-02 |
| 作者 | 15328767870@64358 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59053429.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦化工生产条件选择,以选择题构建“基础理解-综合应用”双层训练,强化从单一反应到多体系的证据推理与模型认知。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础理解|硫酸工业、合成氨等单一反应条件(温度、压强、催化剂)|如第1-15题判断措施正误,强化化学平衡与速率基本原理|
|综合应用|多反应体系、图表数据分析(转化率、选择性)|如第16-21题结合表格曲线分析工业条件优化,培养科学思维与实际应用能力|
内容正文:
2.4.3化工生产中条件的选择与控制(选择题)同步考点精练— 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
考点:化工生产中条件的选择与控制(选择题)
1、下列关于化学反应调控措施的说法不正确的是( )
A.硫酸工业中,为提高SO2的转化率,通入过量的空气
B.工业上增加炼铁高炉的高度可以有效降低尾气中CO的含量
C.合成氨工业中,从生产实际条件考虑,不盲目增大反应压强
D.工业以CO和H2为原料合成甲醇,为提高原料的利用率采用循环操作
2、工业上制备硫酸的一步重要反应是SO2在400~500℃下的催化氧化反应: 。下列有关说法错误的是
A.常通入过量的空气,以提高的平衡转化率
B.为提高反应速率和平衡转化率,采用的压强越大越好
C.控制温度为400~500℃既能提升反应速率,又能使催化剂有较高的活性
D.要综合考虑影响速率与平衡的各种因素、设备条件和经济成本等,寻找适宜的生产条件
3、比较合成氨工业与接触法制硫酸中SO2催化氧化的生产过程,下列说法错误的是
A.都使用了合适的催化剂
B.都选择了较高的温度
C.都采用了原料循环使用以提高原料利用率的方法
D.都采用了高压的生产条件
4、接触法制硫酸,接触室中的反应如下:2SO2(g)+O2(g)2 SO3(g) ΔH<0,SO2的平衡转化率与压强、温度的关系如下表所示:
1.01×102
5.05×102
1.01×103
1.01×104
400
99.2
99.6
99.7
99.9.
500
93.5
96.9
97.8
99.3
600
73.7
85.8
89.5
96.4
在实际生产中,下列条件最适宜的是
A.温度400℃、压强1.01×104 kPa B.温度500℃、压强1.01×103 kPa
C.温度500℃、压强1.01×104 kPa D.温度400℃、压强1.01×102 kPa
5、硫酸是重要的化工原料,工业上由硫或硫铁矿通过反应可得,催化氧化生成,再用浓硫酸吸收得发烟硫酸(),发烟硫酸与水反应可得硫酸。“热化学硫碘循环分解水”是一种利用硫酸、碘等来获取氢能源方法。下列有关接触法制硫酸的说法正确的是
A.硫铁矿和氧气在高温下发生的反应为吸热反应
B.升高接触室中气体的温度能提高的平衡转化率
C.将从吸收塔底部通入,浓硫酸从塔顶喷淋,提高了的吸收率
D.将全部转化为需消耗
6、化学反应速率和化学平衡在工农业生产和日常生活中都有重要应用。下列说法不正确的是
A.含氟牙膏能防治龋齿,使人们的牙齿更健康
B.工业合成氨采用400~500℃的高温是有利于提高平衡转化率
C.夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大
D.盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长,可通过施加适量石膏降低土壤的碱性
7、在硫酸工业中,通过如下反应使SO2转化为SO3:,在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率如下表所示。则:SO2发生催化氧化反应适宜的温度和压强分别是
温度/℃
不同压强下的转化率/%
0.1 MPa
0.5MPa
l MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A.450℃ 5 MPa B.550℃ 5MPa
C.550℃ 10 MPa D.450℃ 0.1 MPa
8、化学反应广泛联系生活、生产及研究领域。下列叙述与化学反应调控无关的是
A.油锅起火,盖上锅盖灭火 B.高炉炼铁将矿石粉碎
C.生产糖果,加入食用色素 D.鲜牛奶冷藏,冷链运输
9、工业制硫酸中的重要步骤之一是:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0下列措施中,主要目的是为了提高平衡转化率的是( )
A.采用常压而非高压 B.采用400~500℃而非低温
C.加入V2O5作为催化剂 D.及时分离出SO3
10、下列做法的主要目的与调控化学反应速率无关的是
A.食物存放在冰箱里 B.糕点包装内放置除氧剂
C.食盐中添加碘酸钾 D.煤块粉碎后燃烧
11、在工业生产、生活中,下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.在食品中添加适量的防腐剂
B.高炉炼铁时,增加高炉的高度
C.合成氨厂制备氨气时,选择合适的催化剂
D.煅烧矿石时,向炉膛中鼓入空气增强火势
12、工业制硫酸的重要反应之一是,该反应正反应放热。反应在密闭容器中进行,下列有关说法错误的是
A.使用催化剂是为了增大反应速率,提高生产效率
B.在上述条件下,不可能100%地转化为
C.提高反应时的温度,可以实现的完全转化
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
13、在硫酸工业中,通过下列反应使氧化为: 。下表列出了恒容刚性容器中,在不同温度和压强下,反应达到平衡时的转化率。下列说法错误的是
温度/℃
平衡时的转化率/%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
500
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A.为了增大的转化率,可以控制与的投料比大于2
B.在到达平衡时充入He增大压强,不能增大转化率
C.该反应的正反应方向是放热反应
D.在实际生产中,选定的温度为400~500℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳
14、化学反应的调控对于工业生产具有积极意义,下列关于调控措施的说法错误的是( )
A.硫酸工业中,为提高的转化率,通入的空气越多越好
B.工业合成氨,从生产实际条件考虑,不盲目增大反应压强
C.工业合成氨,考虑催化剂的活性选择400~500℃的反应温度
D.炼铁高炉的进风口设置在下端有利于燃料充分利用
15、某工业生产中发生反应:2X(g)+Y(g) 2M(g) ΔH<0。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.工业上合成M时,一定采用高压条件,因为高压有利于M的生成
B.若物质Y价廉易得,工业上一般采用加入过量的Y的方法,以提高X和Y的转化率
C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度越高,反应物的转化率越高
D.工业生产中常采用催化剂,因为使用催化剂可提高M的日产量
16、已知:2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) △H =-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2和 O2(物质的量之比为2:1,且总物质的量不变)SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表,下列说法不正确的是( )
温度/K
压强/(105Pa)
1.01
5.07
10.1
25.3
50.7
673
99.2
99.6
99.7
99.8
99.9
723
97.5
98.9
99.2
99.5
99.6
773
93.5
96.9
97.8
98.6
99.0
A.一定压强下降低温度,SO2的转化率增大
B.在不同温度、压强下,转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等
C.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
D.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高
17、在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H=-196.6 kJ/mol。下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时的转化率。下列说法错误的是( )
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A.从理论上分析,选择温度450-550℃,既利于平衡正向移动又利于提高反应速率
B.从理论上分析,为了使SO2尽可能多地转化为SO3,应选择的条件是450℃,10MPa
C.在实际生产中,为了降低成本采用常压条件,因为常压下的转化率已经很高了
D.在实际生产中,通入过量的空气,既利于平衡正向移动,又利于提高反应速率
18、恒压条件下,密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1:3合成CH3OH,其中涉及的主要反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49kJ·moI-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=41kJ·moI-1
在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图
已知:CH3OH的选择性=
下列说法正确的是
A.保持恒温恒压下充入氮气,不影响CO的产率
B.合成甲醇的适宜工业条件是约230°C,催化剂选择CZ(Zr-1)T
C.使用CZ(Zr-l)T,230°C以上,升高温度甲醇的产率降低,原因是催化剂的活性降低
D.使用CZT,230°C以上,升高温度甲醇的产率降低,是因为反应Ⅰ平衡逆向移动
19、焦炉煤气(主要成分:CH4、CO2、H2、CO)在炭催化下,使CH4与CO2重整生成H2和CO。其主要反应为
反应I:
反应II:
反应III:
反应IV:
在1×105Pa、将焦炉煤气以一定流速通过装有炭催化剂的反应管,CH4、CO、H2的相对体积和CO2的转化率随温度变化的曲线如图所示。
相对体积、
相对体积
下列说法不正确的是
A.温度低于900℃,反应I基本不发生
B.850℃~900℃时,主要发生反应Ⅳ
C.增大焦炉煤气流速一定能提高CO的相对体积
D.工业生产上需要研发低温下CH4转化率高的催化剂
20、以、为原料合成涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
在5MPa下,按照投料,平衡时,CO和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图。下列说法正确的是
A.反应Ⅲ中反应物的总键能大于生成物的总键能
B.曲线代表CO在含碳产物中物质的量分数
C.该条件下温度越低,越有利于工业生产
D.图示270℃时,平衡体系中的体积分数约为66.6%
21、一定条件下,将一定量的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。
已知:Ⅰ. CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g);ΔH=+41 kJ·mol-l。
Ⅱ. CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g);ΔH=-165 kJ·mol-1。
在两种不同催化剂作用下反应相同时间,CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化关系如图所示(CH4选择性=×100%)。
下列说法不正确的是
A.反应CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g);ΔH=-206 kJ·mol-1
B.在280 ℃条件下反应制取CH4,应选择催化剂A的效果较好
C.260~300 ℃间,使用催化剂A或B,升高温度时CH4的产率都增大
D.M点可能是该温度下的平衡点,延长反应时间,不一定能提高CH4的产率
详解答案
1、B
硫酸工业中涉及反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),通入过量空气,平衡正向移动,SO2转化率提高,A正确;高炉炼铁时发生反应:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g),增加高炉的高度不能降低尾气中CO的含量,B错误;工业合成氨中,若压强过大,不仅会增大能源消耗,还会增大动力消耗,对设备的要求也高,C正确;工业合成甲醇,采用原料循环操作可提高原料的利用率,D正确。
2、B
A.通入过量的空气,可以增大氧气的量,促使平衡正向移动, 可以提高二氧化硫的转化率,A正确;
B.在二氧化硫的催化氧化中,常压下二氧化硫的转化率很高,增大压强会增加成本,B错误;
C.选择温度时,从速率考虑需要高温,但是该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,原料的转化率降低,选择400-500℃既能提升反应速率,又能使催化剂有较高的活性,这是该反应催化剂的催化活性、反应速率、反应限度等角度综合考虑的结果,C正确;
D.要综合考虑影响速率与平衡的各种因素、设备条件和经济成本等,寻找适宜的生产条件,提高生产的效率降低生产的成本,D正确;
故选B。
3、D
A.合成氨工业与SO2的催化氧化的过程,为了加快反应速率,缩短平衡到达的时间,都使用了合适的催化剂,故A正确;B.合成氨工业与SO2的催化氧化的过程,反应均为放热反应,选择了较高的温度,对反应物的转化率虽然不利,但都能加快反应速率,缩短平衡到达的时间,而且一定的温度下催化剂的活性也较好,故B正确;C.合成氨工业通常加入过量的氮气,提高氢气的转化率,SO2催化氧化成SO3的反应,加入过量的空气是增加氧气的浓度,提高二氧化硫的转化率,故C正确;D.合成氨工业采用高压,工业生产硫酸时,采用的是常压条件,因为在常压下反应物的转化率已经很高,无需高压条件,故D错误;故选D。
4、D
由反应可知,该反应为放热反应,升高温度,向吸热反应方向移动,SO2转化率降低,所以温度选择400℃;分析表中数据可知,增大气体压强,能相应提高SO2的平衡转化率,但提高不多,常压下SO2的平衡转化率已经很高,在实际生产中加压必须增加设备和能量,增大成本,所以压强选择1.01×102 kPa;综上所述,故选D。
5、C
A.硫铁矿和氧气在高温下发生的反应为放热反应,故A错误;B.催化氧化生成是放热反应,升高接触室中气体的温度,平衡逆向移动,因此能降低的平衡转化率,故B错误;C.将从吸收塔底部通入,浓硫酸从塔顶喷淋,逆向对流有利于提高了的吸收率,故C正确;D.将全部转化为需消耗,生成2mol,故D错误。综上所述,答案为C。
6、B
A.氟离子与牙齿表面物质反应,使这些物质矿化,牙齿因此变得坚固。同时氟离子还能改变口腔内细菌的生存环境,从而防止龋齿,A正确;B.采用的高温是有利于提高催化剂活性、提高反应速率,正反应是放热反应,升温平衡左移、平衡转化率小,B错误;C.发酵速度受温度的影响,温度较高时,发酵速度更快。故夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大,C正确;D.石膏的主要成分为CaSO4,可以与碳酸根离子反应:CO+CaSO4=SO+CaCO3。从而降低土壤的碱性,D正确;故答案选B
7、D
分析表中数据可以看出,相同压强下,450℃时SO2的转化率高于550℃;虽然压强越大,SO2的转化率越大,但转化率增大幅度不大,且压强大,对设备的要求高,消耗的动力大,成本增加,所以应选择450℃、0.1 MPa,故选D。
8、C
A.盖上锅盖隔绝氧气,终止燃烧反应,属于调控反应条件,A不符合;
B.粉碎矿石增大接触面积,加快反应速率,属于调控措施,B不符合;
C.加入食用色素仅改变颜色,未影响化学反应速率或限度,与调控无关,C符合;
D.低温减缓微生物反应速率,属于调控反应条件,D不符合;
故选C
9、D
A项,工业生产采用常压是考虑转化率(常压转化率已经很高了)以及设备等因素,该反应是气体体积减小的反应,高压可提高SO2转化率,故A错误;B项,高温使放热反应的平衡逆向移动,降低SO2转化率,工业选择高温是为了提高反应速率(催化剂活性),而非平衡转化率,故B错误;C,催化剂仅加快反应速率,不影响平衡状态,无法提高平衡转化率,故C错误;D项,及时分离SO3,减少生成物浓度,促使平衡正向移动,从而提高SO2平衡转化率,故D正确;故选D。
10、C
A.用冰箱冷藏食物,降低温度,速率减慢,故A不符合题意;
B.在糕点包装内放置除氧剂,可以降低氧气浓度,延缓食品被氧化的速率,故B不符合题意;
C.在食盐里添加碘酸钾与速率无关,故C符合题意;
D.煤块碾成煤粉,增大接触面积,增大反应速率,故D不符合题意;
故选C。
11、B
A.防腐剂可减缓包装袋内食品腐败变质的速率,即减慢反应速率,与化学反应速率调控有关,A不符合题意;
B.增加高炉的高度,可以增加铁矿石与一氧化碳的接触时间,即延长化学反应时间,与化学反应速率调控无关,B符合题意;
C.催化剂能加快反应速率,与化学反应速率调控有关,C不符合题意;
D.鼓入空气可以增大氧气的浓度,加快燃烧速率,与化学反应速率调控有关,D不符合题意;
答案选B。
12、C
A.使用催化剂能增大反应速率,提高生产效率,故A正确;
B.是可逆反应,不可能100%地转化为,故B正确;
C.是可逆反应,不可能100%地转化为,故C错误;
D.改变反应条件,化学平衡可以移动,可以提高该反应进行的程度,故D正确;
选C。
13、A
A.增加一种反应物的浓度,可以提高另一种反应物的转化率,故控制二氧化硫和氧气的投料比小于2可以增大二氧化硫的转化率,A符合题意;
B.容器为恒容刚性容器,充入与反应无关的气体,反应相关的气体的浓度不变,转化率不变,B不符合题意;
C.由表知:相同压强时,温度高时二氧化硫的转化率小,则升温平衡左移,该反应的正反应方向是放热反应,C不符合题意;
D.结合选项C可知,高温不利于三氧化硫生成,在实际生产中,考虑到综合经济效益,选定的温度为400~500℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳,D不符合题意;
故选A。
14、A
A项,在实际生产中为了增大二氧化硫的转化率通入稍过量的空气,若空气通入量过多,不仅会增大能源消耗、还会增大动力消耗、对设备的要求也高,A错误;B项,工业合成氨,从生产实际条件考虑,不盲目增大反应压强,若压强过大,不仅会增大能源消耗、还会增大动力消耗、对设备的要求也高,B正确;C项,工业合成氨,400~500℃时催化剂的活性最大、有利于提高反应速率、提高氨气产量,故选择400~500℃的反应温度,C正确;D项,炼铁高炉的进风口设置在下端、固体从设备顶部加入,则有助于固体和气体充分接触、有利于燃料充分利用,D正确;故选A。
15、D
虽然高压条件有利于M生成,但不一定都采用高压条件,如2SO2+O22SO3,常压下SO2的转化率已经很高,高压对SO2的转化率影响不大,因而工业上采用常压;加入Y,X的转化率提高,但Y的转化率降低;ΔH<0,升高温度,反应物转化率降低;催化剂可加快化学反应速率。
16、B
A项,由表格数据及勒夏特列原理知,针对放热反应,一定压强下降低温度,平衡正向移动,反应物SO2的转化率增大,A正确;B项,由于在不同温度、压强下,化学反应速率不一定相等,故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等,B错误;C项,催化剂对化学平衡移动无影响,但可以缩短到达平衡所花的时间,C正确;D项,由图中数据可知,不同温度下,1.01×105Pa(常压)下SO2的转化率分别为99.2%,97.5%,93.5%,已经相当高了,且加压后转化率升高并不明显,所以没有必要通过加压提高转化率,D正确。故选B。
17、A
A项,该反应为放热反应,从理论上分析,温度越低越有利于平衡正向移动,但温度过低反应速率太小,且影响催化剂的催化活性,所以工业上选择温度450~550°C,主要原因是考虑催化剂的活性最佳,A错误;B项,由表格数据可知450℃,10MPa,二氧化硫的转化率达99.7%,从理论上分析,为了使SO2尽可能多地转化为SO3,应选择的条件是450℃,10MPa,B正确;C项,反应为气体体积缩小的反应,增大压强平衡正向移动,所以从理论上分析,选择高压,但常压下SO2的转化率已经很高了,继续增大压强,虽然二氧化硫的平衡转化率会提高,但不明显,且会增加设备成本,增大投资和能量消耗,在实际生产中,为了降低成本采用常压条件,C正确;D项,空气的成本较低,在实际生产中,通入过量的空气,反应物浓度增大,反应速率加快,平衡正向移动,从而可提高成本较高的二氧化硫的转化率,D正确;故选A
18、B
A.充入氮气反应Ⅰ压强减小平衡逆向移动,H2和CO2增加从而导致反应Ⅱ的反应物浓度增大平衡正向,所以CO的产率增加,A项错误;
B.相同条件下催化剂CZ(Zr-1)T选择性更高。此催化剂在230℃选择性最高且CH3OH的产率较高,所以甲醇的最适宜条件为约230°C、催化剂选择CZ(Zr-1)T,B项正确;
C.230℃以上反应Ⅰ为放热反应升温平衡逆向,而反应Ⅱ为吸热反应升温平衡正向,导致甲醇的产率降低,C项错误;
D.CZT,230°C以上甲醇的选择性低,且升温反应Ⅱ正向,所以该条件下主要以反应Ⅱ为主导致甲醇的产率降低,D项错误;
故选B。
19、C
A.从图中可以看出,温度低于900℃时,CH4的相对体积基本上是100%,所以反应I基本不发生,A正确;
B.850℃~900℃时,H2、CO的体积分数都增大,且增大的幅度相近,而CH4的相对体积略有减小,可能是CO2转化率增大的原因,所以反应I进行的幅度很小,反应Ⅱ、Ⅲ基本不发生,主要发生反应Ⅳ,B正确;
C.从图中可以看出,4个反应均为生成CO的反应,且都为吸热反应,所以若想提高CO的相对体积,应选择升高温度,与增大焦炉煤气的流速无关,C不正确;
D.图中信息显示,温度低于900℃,CH4的相对体积基本上是100%,则反应I基本不发生,所以工业生产上需要研发低温下CH4转化率高的催化剂,D正确;
故选C。
20、D
A根据盖斯定律I-Ⅱ可得反应ⅢCO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH3=-49kJ·mol-1-41kJ·mol-1=-90kJ·mol-1;ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,故反应Ⅲ中反应物的总键能小于生成物的总键能,A错误;
B.反应Ⅱ的正反应是吸热反应,生成物中有CO,温度升高,反应Ⅱ的平衡正向移动,CO的物质的量分数增大;反应Ⅲ的正反应是放热反应,反应物中有CO,温度升高,反应Ⅲ的平衡逆向移动,CO的物质的量分数也会增大,也就是说,温度升高,CO的产量变大,则CO在含碳产物的物质的量分数增大,故符合这个规律的是曲线n,B错误;
C.由图可知,温度在150℃时有利于反应Ⅰ进行,CH3OH的含量高,有利于提高CH3OH的产率,但并不是温度越低越好,因为温度太低反应速率太慢,C错误;
D.根据题意设起始量n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol,平衡时甲醇和CO的物质的量相等,设CH3OH物质的量为 xmol,则CO 的物质的量也为xmol,270℃时CO2的转化率为25%,则平衡时CO2的物质的量为0.75mol,根据碳守恒:0.75+2x=1,解得x=0.125,根据氧守恒,水的物质的量为:2mol-0.75mol×2-0.125mol-0.125mol=0.25mol,根据氢守恒,氢气的物质的量为=2.5mol,则反应后总的物质的量0.75mol+0.125mol+0.125mol+2.5mol+0.25mol=3.75mol,则平衡体系中H2的体积分数为=66.7%,D正确;
答案选D。
21、D
A.根据盖斯定律反应Ⅱ-反应Ⅰ可得CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ΔH=-165 kJ·mol-1-41 kJ·mol-l=-206 kJ·mol-1,A正确;
B.据图可知在280 ℃条件下反应,使用催化剂A时CH4的选择性更高,B正确;
C.由图可知,260~300 ℃间,使用催化剂A或B,升高温度时CO2的转化率都增大,CH4的选择性都增大,则产率都增大,C正确;
D.据图可知选用催化剂A时,在与M点相同温度条件下,CO2有更高的转化率,而催化剂不影响平衡,说明M点一定不是平衡点,D错误;
综上所述答案为D。
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