2024高三·全国·专题练习
解题方法
1 . Ⅰ.H2S与CH4重整,不但可以消除污染,还可以制氢。主要反应为
;ΔH>0。
(1)在恒温恒容条件下,可作为上述反应达到平衡状态的判断依据的是_______。
Ⅱ.在恒压条件下,以n(CH4)∶n(H2S)=1∶2组成的混合气体发生反应:
;ΔH>0,达到平衡状态时,四种组分物质的量分数随温度的变化如下图所示。_______ 、_______ (填化学式)。
(3)M点对应温度下,H2S的转化率是_______ 。
Ⅲ.在研究反应发生的适宜条件时发现:过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活;Co助剂有稳定催化剂的作用。如下图表示800 ℃,Al2O3催化剂条件下投入等量H2S,投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1,达平衡时H2S转化率、平均反应速率。_______ (填“A”“B”或“C”)组图像。三组图像中,C组图像中平均反应速率最低的可能原因是_______ 。
(5)未添加Co助剂时,无积炭,随着Co添加量的变化,积炭量变化如下图所示,Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为____ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e5e8392be77891e65de60b1bb281b75.png)
(1)在恒温恒容条件下,可作为上述反应达到平衡状态的判断依据的是_______。
A.混合气体密度不变 |
B.容器内压强不变 |
C.2v正(H2S)=v逆(CS2) |
D.CH4与H2的物质的量分数之比保持不变 |
Ⅱ.在恒压条件下,以n(CH4)∶n(H2S)=1∶2组成的混合气体发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e5e8392be77891e65de60b1bb281b75.png)
(3)M点对应温度下,H2S的转化率是
Ⅲ.在研究反应发生的适宜条件时发现:过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活;Co助剂有稳定催化剂的作用。如下图表示800 ℃,Al2O3催化剂条件下投入等量H2S,投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1,达平衡时H2S转化率、平均反应速率。
(5)未添加Co助剂时,无积炭,随着Co添加量的变化,积炭量变化如下图所示,Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为
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2 . 空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。
已知25℃、101
下,在合成塔中,可通过二氧化碳和氢气合成甲醇,后续可制备甲酸。某反应体系中发生反应如下:
I.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ·mol-1
II.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49kJ·mol-1
III.CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH3=-165kJ·mol-1
向刚性密闭容器中通入一定量CO2和H2,发生反应I和反应II,温度对
和CH3OH的物质的量分数影响如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/2/28/3442890943193088/3443032021663744/STEM/d35aaf985b4445d6b66dd47e2a6f108d.png?resizew=176)
图中表示
物质的量分数的为_______ (填“m”或“n”);为提高CH3OH的选择性,可采取的措施有_______ (写出1条即可)。
已知25℃、101
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d06ee61e4cb925cb80f41de2564ada0.png)
I.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ·mol-1
II.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49kJ·mol-1
III.CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH3=-165kJ·mol-1
向刚性密闭容器中通入一定量CO2和H2,发生反应I和反应II,温度对
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/2/28/3442890943193088/3443032021663744/STEM/d35aaf985b4445d6b66dd47e2a6f108d.png?resizew=176)
图中表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
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3 . 二甲醚(DME)在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。工业上常用合成气制备二甲醚的主要原理如下:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1<0
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2<0
③CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH3<0
在催化剂作用下,发生上述3个反应,CO的转化率、CH3OH和CO2的产率和随温度变化关系如图1所示。总压分别为100kPa、10kPa时,平衡体系中CO和CH3OCH3(g)的物质的量分数随温度变化关系如图2所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/29/0e2e486e-ab27-4e85-bd70-906d0d6638ba.png?resizew=442)
回答下列问题:
(1)图1中CO的转化率随温度升高而上升的原因是_______ 。
(2)图1中780℃时,CH3OCH3的选择性为_______ 。(CH3OCH3选择性=
)
(3)能提高CH3OCH3选择性的最关键因素是_______ 。
(4)100kPa时,CO和CH3OCH3的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是_______ 、_______ 。
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2<0
③CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH3<0
在催化剂作用下,发生上述3个反应,CO的转化率、CH3OH和CO2的产率和随温度变化关系如图1所示。总压分别为100kPa、10kPa时,平衡体系中CO和CH3OCH3(g)的物质的量分数随温度变化关系如图2所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/29/0e2e486e-ab27-4e85-bd70-906d0d6638ba.png?resizew=442)
回答下列问题:
(1)图1中CO的转化率随温度升高而上升的原因是
(2)图1中780℃时,CH3OCH3的选择性为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b7860bf5242574b14fd79e2a194ba18.png)
(3)能提高CH3OCH3选择性的最关键因素是
(4)100kPa时,CO和CH3OCH3的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是
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