高三化學每天練習20分鐘-新情景下的綜合圖像及適宜條件的優(yōu)化（有答案和詳細解析）

1、高三化學每天練習20分鐘新情景下的綜合圖像及適宜條件的優(yōu)化（有答案和詳細解析）一、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。1一定條件下合成乙烯：6H2(g)2CO2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g)；已知溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如圖，下列說法不正確的是()A該反應的逆反應為吸熱反應B平衡常數(shù)：KMKNC生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)D當溫度高于250 ，升高溫度，催化劑的催化效率降低2反應aM(g)bN(g)cP(g)dQ(g)達到平衡時，M的體積分數(shù)y(M)與反應條件的關系如圖所示。其中z表示反應開始時N的物質的量與M的物質的量之比。下列說法正確的是()

2、A同溫同壓同z時，加入催化劑，平衡時Q的體積分數(shù)增加B同壓同z時，升高溫度，平衡時Q的體積分數(shù)增加C同溫同z時，增加壓強，平衡時Q的體積分數(shù)增加D同溫同壓時，增加z，平衡時Q的體積分數(shù)增加3近年，科學家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：2C2H5OH(g)eq o(,sup7(催化劑),sdo5()CH3COOC2H5(g)2H2(g)在常壓下反應，冷凝收集，測得常溫下液態(tài)收集物中主要產(chǎn)物的質量分數(shù)如圖所示。關于該方法，下列推測不合理的是()A反應溫度不宜超過300B增大體系壓強，有利于提高乙醇平衡轉化率C在催化劑作用下，乙醛是反應歷程中的中間產(chǎn)物D提高催化劑的活性和選擇性，減少乙醚、乙烯等

3、副產(chǎn)物是工藝的關鍵4(2020臺州模擬)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應：C(s)CO2(g)2CO(g)。平衡時，體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示。已知：氣體分壓(p分)氣體總壓(p總)體積分數(shù)。下列說法正確的是()A550 時，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡正向移動B650 時，反應達平衡后，CO2的轉化率為25.0%CT 時，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應方向移動D925 時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp24.0p總二、非選擇題5二甲醚是清潔能源，用CO在催化劑存在下制備二甲醚的反應原理為2CO(g)4H2(g)CH3OCH3

4、(g)H2O(g)，已知一定條件下，該反應中CO的平衡轉化率隨溫度、投料比eq f(nH2,nCO)的變化曲線如圖所示。(1)a、b、c按從大到小的順序排序為_。(2)根據(jù)圖像可以判斷該反應為放熱反應，理由是_。62016全國卷，27丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列問題：(1)以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學方程式如下：C3H6(g)NH3(g)eq f(3,2)O2(g)=C3H3N(g)3H2O(g)H51

5、5 kJmol1C3H6(g)O2(g)=C3H4O(g)H2O(g)H353 kJmol1兩個反應在熱力學上趨勢均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應條件是_；提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是_。(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應溫度的關系曲線，最高產(chǎn)率對應的溫度為460 ，低于460 時，丙烯腈的產(chǎn)率_(填“是”或“不是”)對應溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是_；高于460 時，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是_(雙選，填標號)。A催化劑活性降低 B平衡常數(shù)變大C副反應增多 D反應活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與eq f(n氨,n丙烯)的關系如圖(b)所示。由圖可知，最佳eq f(n

6、氨,n丙烯)約為_，理由是_，進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為_。7(1)某科研小組根據(jù)反應2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)來探究起始反應物的碳氮比eq blcrc(avs4alco1(f(nCO,nNO)對污染物去除率的影響。T 時，向體積為1 L的恒容密閉容器中充入總物質的量為4 mol的NO和CO混合氣體，并加入一定量的固體催化劑進行反應，實驗測得平衡體系中氣體組分的轉化率和氮氣的體積分數(shù)的變化如圖所示。根據(jù)圖像推測曲線轉化率1表示的是_(填“CO”或“NO”)。A點時，eq f(nCO,nNO)_，此時反應的平衡常數(shù)K_。(2)煤炭在O2/CO2的氣氛中燃燒會產(chǎn)生C

7、O，有人提出，可以設計反應2CO(g)=2C(s)O2(g)來消除CO的污染。該提議_(填“可行”或“不可行”)，理由是_。8研究發(fā)現(xiàn)利用NH3可消除硝酸工業(yè)尾氣中的NO污染。NH3與NO的物質的量之比分別為13、31、41時，NO脫除率隨溫度變化的曲線如圖所示。(1)曲線a中，NO的起始濃度為6104 mgm3，從A點到B點經(jīng)過0.8 s，該時間段內NO的脫除速率為_ mgm3s1。(2)曲線b對應的NH3與NO的物質的量之比是_，其理由是_。9(1)將燃煤廢氣中的CO2轉化為甲醚的反應原理為2CO2(g)6H2(g)eq o(,sup7(催化劑)CH3OCH3(g)3H2O(g)，已知在壓

8、強為a MPa下，該反應在不同溫度、不同投料比時，CO2的轉化率如圖：此反應_(填“放熱”或“吸熱”)；若溫度不變，提高投料比n(H2)/n(CO2)，則K將_(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)2018江蘇，20(4)NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護的重要課題。在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應生成N2。將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應器中反應(裝置見圖1)。反應相同時間NOx的去除率隨反應溫度的變化曲線如圖2所示，在50250 范圍內隨著溫度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢

9、的主要原因是_；當反應溫度高于380 時，NOx的去除率迅速下降的原因可能是_。答案精析1BC2B可逆反應中，催化劑只能改變化學反應速率，A錯誤；由題給圖像可知，M的體積分數(shù)隨著溫度升高而降低，即溫度升高，平衡右移，故平衡時生成物Q的體積分數(shù)增加，B正確；由題給圖像可知，同為650 、z2.0，壓強為1.4 MPa時，y(M)30%，而壓強為2.1 MPa時，y(M)35%，即增大壓強，平衡左移，故平衡時Q的體積分數(shù)減小，C錯誤；由題給圖像可知，同溫同壓時，若N的物質的量增加，而M的物質的量不變，則盡管z越大，y(M)減小，平衡右移，但Q增加的物質的量遠小于加入的N的物質的量，此時Q的體積分數(shù)

10、減小，D錯誤。3B根據(jù)題圖，可知反應溫度不宜超過300 ，A項合理；增大體系壓強，該反應的平衡逆向移動，故不利于提高乙醇的平衡轉化率，B項不合理；由題圖可知，在275 之后乙醛的質量分數(shù)逐漸減小，乙酸乙酯的質量分數(shù)逐漸增大，所以乙醛是反應歷程中的中間產(chǎn)物，C項合理；有機反應中副反應較多，提高催化劑的活性和選擇性，減少乙醚、乙烯等副產(chǎn)物是工藝的關鍵，D項合理。4AB550 時，若充入惰性氣體，由于恒壓，相當于擴大了體積，v正、v逆均減小，平衡正向移動，A項正確；根據(jù)圖示可知，在650 時，CO的體積分數(shù)為40%，根據(jù)反應方程式：C(s)CO2(g)2CO(g)，設開始加入1 mol CO2，反應

11、掉了x mol CO2，則有： C(s)CO2(g)2CO(g)始態(tài)：1 mol0變化： x mol 2x mol平衡： (1x) mol 2x mol因此有eq f(2x,1x2x)100%40%，解得x0.25，則CO2的平衡轉化率為eq f(0.25 mol,1 mol)100%25%，故B項正確；由圖可知，T時，CO與CO2的體積分數(shù)相等，在等壓下充入等體積的CO和CO2，對原平衡條件無影響，平衡不移動，C項錯誤；Kpeq f(p2CO,pCO2)eq f(0.96p總2,0.04p總)23.04p總，D項錯誤。5(1)abc(2)投料比相同，溫度越高，(CO)越小，平衡左移，該反應為

12、放熱反應解析(1)(CO)越大，eq f(nH2,nCO)越大，故abc。(2)由圖像知溫度越高，(CO)越小，平衡左移，故正反應為放熱反應。6(1)兩個反應均為放熱量大的反應降低溫度、減小壓強催化劑(2)不是該反應為放熱反應，平衡產(chǎn)率應隨溫度升高而降低AC (3)1.0該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低17.517(1)NO180(2)不可行該反應H0、S0，該反應在任何情況下都不能自發(fā)進行解析(1)起始反應物的碳氮比eq blcrc(avs4alco1(f(nCO,nNO)越大，NO的轉化率越大，根據(jù)圖像推測曲線轉化率1表示的是NO。反應2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO

13、2(g)中NO和CO的化學計量數(shù)相等，A點時，兩者的轉化率相等，均為80%，故eq f(nCO,nNO)1，此時各物質的濃度分別為0.4 molL1、0.4 molL1、0.8 molL1、1.6 molL1，反應的平衡常數(shù)Keq f(0.81.62,0.420.42)80。(2)設計反應2CO(g)=2C(s)O2(g)來消除CO的污染的提議不可行，理由是該反應H0、S0，該反應在任何情況下都不能自發(fā)進行。8(1)1.5104(2)31NH3與NO的物質的量之比越大，NH3的量越多，促使平衡向正反應方向移動，NO的脫除率越大解析(1)從A點到B點的濃度變化為(0.750.55)6104 mgm31.2104 mgm3，脫除速率為eq f(1.2104 mgm3,0.8 s)1.5104 mg