人教高中化学热点强化练12　化工生产中的速率、平衡图像分析.doc

热点强化练12　化工生产中的速率、平衡图像分析
1．(2020·江苏化学，15)CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应
CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g)
ΔH＝247.1 kJ·mol－1
H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)
ΔH＝41.2 kJ·mol－1
在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
B．曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
C．相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D．恒压、800 K、n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值
答案　D
解析　升高温度有利于题中第一个反应正向进行，有利于提高CH4的平衡转化率，但增大压强有利于题中第一个反应逆向进行，不利于提高CH4的平衡转化率，A项错误；由题述反应及起始反应物的物质的量比可知，平衡时CO2的转化率比CH4的高，则曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化，B项错误；使用催化剂只能加快化学反应速率，对化学平衡无影响，即曲线A和曲线B不能相重叠，C项错误；恒压、800 K、n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，通过增大n(CO2)或减小压强继续反应，可以使CH4的转化率从X点提高到Y点，D项正确。
2．(2020·江西上饶市高三一模)研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO
2和2.5 mol H2, 发生反应： 2CO2 (g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－128 kJ·mol－1，测得温度对催化剂催化效率和CO2 平衡转化率的影响如图所示 ：
(1)图中低温时， 随着温度升高催化剂的催化效率提高， 但CO2的平衡转化率却反而降低，其原因是____________________________________________________________________。
(2)250 ℃时，该反应的平衡常数K值为________。
答案　(1)该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，所以二氧化碳的转化率降低　(2)1
解析　(1)该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，则二氧化碳的平衡转化率降低；
(2)250℃时，二氧化碳的平衡转化率为50%，可列三段式为：
K＝＝1。
3．(2020·福建省莆田市高三联考)控制含碳、氮、硫的化合物等大气污染物对打造宜居环境具有重要意义。用NH3消除NO污染的反应原理如下：4NH3＋6NO5N2＋6H2O，不同温度条件下，NH3与NO的物质的量之比分别为3∶1、2∶1、1∶1时，得到NO脱除率曲线如图所示：
(1)曲线c对应NH3与NO的物质的量之比是________。
(2)曲线a中NO的起始浓度为4×10－4 mg·m－3，从A点到B点经过0.8 s，该时间段内NO的脱除速率为________