2024高三下·全国·专题练习
解题方法
1 . 探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
I．
Ⅱ．
Ⅲ．
回答下列问题：
(1)不同压强下，按照
投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
CH3OH的平衡产率=
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图___________ (填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___________ ；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________ 。
(2)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为___________(填标号)。
I．
Ⅱ．
Ⅲ．
回答下列问题：
(1)不同压强下，按照
投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
CH3OH的平衡产率=
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图
(2)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为___________(填标号)。
| A．低温、高压 | B．高温、低压 | C．低温、低压 | D．高温、高压 |
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2024高三下·全国·专题练习
解题方法
2 . 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。我国科学家研究
加氢制备甲醇方面取得一定进展。在一定温度和压强下，加氢制备甲醇的过程中主要发生如下三个反应，请回答以下问题：
反应I．
反应II．
反应III．
(1)有利于提高甲醇平衡产率的措施有___________ (至少回答2条)。
(2)T℃时，将
的混合气体充入压强为6MPa的恒压密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应II和反应III：
反应II：
反应III：
反应达到平衡状态时，
和的分压相等，甲醇的选择性是
的2倍，则的平衡转化率为___________ 。
加氢制备甲醇方面取得一定进展。在一定温度和压强下，加氢制备甲醇的过程中主要发生如下三个反应，请回答以下问题：反应I．
反应II．
反应III．
(1)有利于提高甲醇平衡产率的措施有
(2)T℃时，将
的混合气体充入压强为6MPa的恒压密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应II和反应III：反应II：
反应III：
反应达到平衡状态时，
和的分压相等，甲醇的选择性是的2倍，则的平衡转化率为
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2024·安徽·一模
3 . 一定条件下可合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)⇌CH2=CH2 (g)+4H2O(g) 已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是
| A．温度不变，若增大压强，ν正>ν逆，平衡常数增大 |
| B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效率降低 |
| C．温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 |
| D．若投料比n(H2)：n(CO2)=3：1，则图中 M点乙烯的体积分数为7.7% |
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2024·河北·一模
名校
4 . 某温度下，向恒温、恒压容器中充入
和
，在催化剂作用下发生反应：
，平衡时体系中
、
和
的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是
和，在催化剂作用下发生反应： ，平衡时体系中、和的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．曲线a可表示 随压强的变化情况 |
| B．其他条件不变，及时分离出水蒸气，有利于平衡正向移动，但平衡常数不变 |
| C．Q点的转化率为75% |
D．将容器改为恒容容器，平衡时： |
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23-24高三下·天津宁河·开学考试
5 . “碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一。
Ⅰ.
还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
请回答：
(1)有利于提高平衡转化率的条件是________。
(2)反应
的
________ 
。
(3)恒压、750℃时，和按物质的量之比1：3投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现高效转化。
Ⅱ.二氧化碳加氢制甲醇是研究的另一热点，其总反应可表示为：
反应1：
，该反应一般认为通过如下步骤来实现：
反应2：
反应3：
(4)反应2的
________。
(5)若反应2为慢反应，请在如图中画出上述两步反应能量变化的示意图________ 。投料，实验测定的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是____________________ 。__________________ 。
Ⅰ.
还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： 请回答：(1)有利于提高
平衡转化率的条件是________。| A．低温低压 | B．低温高压 | C．高温低压 | D．高温高压 |
(2)反应
的。(3)恒压、750℃时，
和按物质的量之比1：3投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现高效转化。
A． 可循环利用， 不可循环利用 |
| B．过程ⅱ，吸收可促使氧化的平衡正移 |
| C．过程ⅱ产生的最终未被吸收，在过程ⅲ被排出 |
D．相比于反应  ，该流程的总反应还原 需吸收的能量更多 |
Ⅱ.二氧化碳加氢制甲醇是研究的另一热点，其总反应可表示为：
反应1：
，该反应一般认为通过如下步骤来实现：反应2：
反应3：
(4)反应2的
________。| A．大于0 | B．小于0 | C．等于0 | D．无法判断 |
(5)若反应2为慢反应，请在如图中画出上述两步反应能量变化的示意图
投料，实验测定的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是
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2024·福建泉州·一模
6 . 甲烷干重整（DRM）以温室气体
和为原料在催化条件下生成合成气CO和
。体系中发生的反应有
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
ⅳ．
(1)
______ 。
(2)______ （填“高温”或“低温”）有利于反应ⅰ自发进行。
(3)起始投入和各1 kmol，DRM反应过程中所有物质在100 kPa下的热力学平衡数据如图1所示。
作为稀释气，的平衡转化率______ （填“升高”、“不变”或“降低”），理由是______ 。
②625℃时，起始投入、、、CO、
各0.5 kmol，此时反应ⅱ的
______ 
（填“＞”、“＝”或“＜”）。
③625℃时，反应体系经过t min达到平衡状态，测得甲烷的平衡转化率为α。0～t min生成CO的平均速率为______ 
；用物质的量分数表示反应i的平衡常数
______ （用含α的表达式表示，列计算式即可）。
(4)在Ni基催化剂表面氢助解离有两种可能路径，图2为不同解离路径的能量变化，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
①Ni的价层电子排布式为______ ；
②写出最有可能发生的“氢助解离”路径的决速步反应方程式______ 。
(5)对催化剂载体
改性，使其形成氧空位，可减少积碳。取干燥在Ar气条件下加热，热重分析显示样品一直处于质量损失状态；X射线衍射分析结果表明随着温度升高，该晶胞边长变长，但铈离子空间排列没有发生变化。
被还原为
。
写出该反应化学方程式______ 。
②加热后，当失重率（损失的质量/总质量）为2.01%时，每个晶胞拥有的
的个数为______ 。
和为原料在催化条件下生成合成气CO和。体系中发生的反应有ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
ⅳ．
(1)
。(2)
(3)起始投入
和各1 kmol，DRM反应过程中所有物质在100 kPa下的热力学平衡数据如图1所示。
作为稀释气，的平衡转化率②625℃时，起始投入
、、、CO、各0.5 kmol，此时反应ⅱ的（填“＞”、“＝”或“＜”）。③625℃时，反应体系经过t min达到平衡状态，测得甲烷的平衡转化率为α。0～t min生成CO的平均速率为
；用物质的量分数表示反应i的平衡常数(4)
在Ni基催化剂表面氢助解离有两种可能路径，图2为不同解离路径的能量变化，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。①Ni的价层电子排布式为
②写出最有可能发生的“氢助解离”路径的决速步反应方程式
(5)对催化剂载体
改性，使其形成氧空位，可减少积碳。取干燥在Ar气条件下加热，热重分析显示样品一直处于质量损失状态；X射线衍射分析结果表明随着温度升高，该晶胞边长变长，但铈离子空间排列没有发生变化。
被还原为。写出该反应化学方程式
②加热后，当失重率（损失的质量/总质量）为2.01%时，每个晶胞拥有的
的个数为
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23-24高三下·天津·开学考试
名校
7 . 向10L密闭固定容器中充入物质的量浓度均为0.1mol/L的CH4和CO2，在一定条件下发生反应
，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图，下列说法不正确的是
，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图，下列说法不正确的是
A．平衡时CO与的物质的量之比为 |
B． 、 、 、 由小到大的顺序为 |
C．T℃， |
| D．随着温度升高，CH4的转化率增大 |
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2024高三下·全国·专题练习
解题方法
8 . CO2甲烷化反应为：CO2+4H2⇌CH4+2H2O，易发生副反应生成CO，CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ/mol。不同条件下，按照n(CO2)：n(H2)=1：4投料同时发生CO2甲烷化反应和副反应，CO2的平衡转化率如图所示。
(1)CO2甲烷化反应的ΔH_______ 0(填“>”“<"或“=”)。
(2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序是_______ 。压强为p2时，随着温度升高，CO2平衡转化率先减小后增大的原因是_______ 。
(3)580℃，压强为p2条件下，CH4的选择性为80%[CH4选择性=
×100%]，则该温度下，反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=_______ 。
(1)CO2甲烷化反应的ΔH
(2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序是
(3)580℃，压强为p2条件下，CH4的选择性为80%[CH4选择性=
×100%]，则该温度下，反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=
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2024高三下·全国·专题练习
解题方法
9 . 2023年杭州亚运会开幕式首次使用“零碳甲醇”作为主火炬塔燃料。NiO-In2O3可催化CO2的氢化，体系中产生CH3OH和CO。现将一定比例的CO2、H2以一定流速通过催化剂，某温度下，得到CO2的转化率、CH3OH或CO的选择性[
]与催化剂中NiO质量分数的关系图：
(1)曲线_______ (填“X”或“Y”)表示CO2的转化率随催化剂中NiO的质量分数的变化。
(2)有利于提高CH3OH选择性的反应条件是_______ (填标号)。
A．减小压强 B．使用更合适的催化剂 C．原料气中掺入适量的CO
]与催化剂中NiO质量分数的关系图：(1)曲线
(2)有利于提高CH3OH选择性的反应条件是
A．减小压强 B．使用更合适的催化剂 C．原料气中掺入适量的CO
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2024·陕西咸阳·一模
10 . 体积均为1L的两个恒容密闭容器I、Ⅱ中，均充入2mol CO(g)和2mol NO(g)，发生反应：
，相对容器Ⅱ，容器I只改变一个外界条件，测得N2的物质的量与时间关系如图所示。下列叙述正确的是
，相对容器Ⅱ，容器I只改变一个外界条件，测得N2的物质的量与时间关系如图所示。下列叙述正确的是
| A．该反应是吸热反应，容器I改变的条件可能是使用了催化剂 |
| B．相对容器Ⅱ，容器I改变的条件可能是升温或者加压 |
| C．容器Ⅱ中NO的平衡转化率为80% |
D．容器Ⅱ中0～10min内， |
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