（通用版）2020高考化学二轮复习 专题六 化学反应速率 化学平衡大题题空逐空突破（六）课件

专题六大题题空逐空突破(六)1.[2019·北京，27(1)]氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是_____________________________。真题演练112CH4＋2H2O(g)=====催化剂4H2＋CO2解析根据CH4与H2O反应生成H2、CO2的物质的量之比为4∶1，结合原子守恒可得反应的化学方程式为CH4＋2H2O(g)=====催化剂4H2＋CO2。12②已知反应器中还存在如下反应：ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH1ⅱ.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2ⅲ.CH4(g)===C(s)＋2H2(g)ΔH3……ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用_________________________________________________________反应的ΔH。C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)[或C(s)＋CO2(g)===2CO(g)]解析根据盖斯定律，由ⅰ＋ⅱ－ⅲ或ⅰ－ⅱ－ⅲ可得目标热化学方程式。12③反应物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)＝4∶1，大于初始反应的化学计量数之比，目的是______(选填字母序号)。a.促进CH4转化b.促进CO转化为CO2c.减少积炭生成abc解析反应物的投料比n(H2O)∶n(CH4)＝4∶1，大于初始反应的化学计量数之比，H2O的物质的量增加，有利于促进CH4转化，促进CO转化为CO2，防止CH4分解生成C(s)，从而减少积炭生成。12④用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。解析根据题图可知，从t1时开始，CaO消耗率曲线的斜率逐渐减小，单位时间内CaO消耗率逐渐降低。CaO与CO2反应生成CaCO3，CaCO3会覆盖在CaO表面，减少了CO2与CaO的接触面积，从而失效。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率_______(填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：________________________________________________________________________。降低CaO＋CO2===CaCO3，CaCO3覆盖在CaO表面，减少了CO2与CaO的接触面积2.[2019·江苏，20(3)]CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH＝41.2kJ·mol－1反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)===CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝－122.5kJ·mol－1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图3。其中：CH3OCH3的选择性＝2×CH3OCH3的物质的量反应的CO2的物质的量×100%12①温度高于300℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。反应Ⅰ的ΔH＞0，12反应Ⅱ的ΔH＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度解析反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，当升高温度时，反应Ⅰ平衡正向移动，CO2转化为CO的平衡转化率上升，反应Ⅱ平衡逆向移动，CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度。②220℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有____________________________________________。增大压强、使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂12解析反应Ⅰ是气体分子数不变的反应，反应Ⅱ是气体分子数减小的反应，所以可以通过加压使反应Ⅱ平衡正向移动，或者加入有利于反应Ⅱ进行的催化剂。题组一选择反应最佳条件1.(2018·湖北八市3月联考)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝：模拟预测212344NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)催化剂4N2(g)＋6H2O(g)ΔH0根据右图判断提高脱硝效率的最佳条件是____________________________________________________；氨氮比一定时，在400℃时，脱硝效率最大，其可能的原因是____________________________________________________________________________。在氨氮物质的量之比为1，温度在400℃时，脱硝效率最大在400℃时催化剂的活性最好，催化效率最高，同时400℃温度较高，反应速率快2.下图是在一定时间内，使用不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳催化剂为_____、相应温度为____________；使用Mn作催化剂时，脱氮率b～a段呈现如图变化的可能原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1234Mn200℃左右b～a段，开始温度较低，催化剂活性较低，脱氮反应速率较慢，反应还没达到化学平衡，随着温度升高反应速率变大，一定时间参与反应的氮氧化物变多，导致脱氮率逐渐升高题组二解释曲线发生某种现象的原因3.采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu—Mn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚，反应为4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)。有研究者在压强为5.00MPa的条件下，将H2和CO反应直接制备二甲醚，结果如下图所示，其中CO的转化率随温度升高而降低的原因是______________________________________________________________。1234该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，导致CO转化率降低4.汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，某研究小组在实验室以耐高温试剂Ag－ZSW－5催化，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图所示。1234(2)若不使用CO，温度超过775K，发现NO的分解率降低，其可能的原因为_____________________________________________。(3)用平衡移动原理解释为什么加入CO后NO转化为N2的转化率增大：_________________________________________________________________________________________________。该反应放热，(1)在nNOnCO＝1条件下，最佳温度应控制在_____________________________左右。加入的CO会与NO的分解产物O2发生反应，促进NO分解平衡向生成N2的方向移动，导致NO转化率升高升高温度，反应向逆反应方向进行870K(860～880K范围内都可以)