2024年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)：化學(xué)反應(yīng)原理綜合（題型突破）（練習(xí)）

專題09化學(xué)反應(yīng)原理綜合(題型突破)

目錄

題型1化工生產(chǎn)中條件選擇與控制

題型2設(shè)置情景制備新型工業(yè)材料

題型3運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理環(huán)境保護(hù)

題型1化工生產(chǎn)中條件選擇與控制

1.(2024?浙江省金華市十校選考模擬考試)科學(xué)家開發(fā)新型催化劑實(shí)現(xiàn)了N2O對CH3cH=CHCH3(2-丁

烯)的氣相選擇性氧化，其反應(yīng)為：

反應(yīng)I：CH3CH=CHCH3(g)+N2O(g)CH3CH2COCH3(g)+N2(g)AHi=-398kJ-mor1

反應(yīng)H：CH3CH=CHCH3(g)+2N2O(g)2CH3CHO(g)+2N2(g)AH2

請回答：

(1)幾種共價鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示。

共價鍵C-HC-CC=CC=ON=NN=ON=N

鍵能/kJ-mol413347614745945607418

已知N2O的結(jié)構(gòu)式為N=N=O,反應(yīng)II的正反應(yīng)的活化能為EkJ-mol-，則反應(yīng)II的逆反應(yīng)的活化能為.

kJmol-1o

(2)一定溫度下，向恒壓密閉容器中充入CH3cH=CHCH3(g)和N2O(g),發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)II,測得平衡

體系中N2的體積分?jǐn)?shù)與起始投料比小、W,、的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是

n(CH3cH=CHCH31

___________(填標(biāo)號)O

”(CH2cH=CHCHJ

A.混合氣體中N2體積分?jǐn)?shù)不再變化說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)

B.達(dá)到平衡時，體系中N2的體積分?jǐn)?shù)總是小于50%

C.M、N、Q三點(diǎn)，N2O(g)的轉(zhuǎn)化率大?。篘>M>Q

D.從N到Q,N2百分含量下降，是因?yàn)榉磻?yīng)I逆向移動

(3)在恒壓密閉容器中充入2molCH3cH=CHCH3(g)和2molN2O(g),發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)II-Pi壓強(qiáng)下測

得平衡時CH3cH2coeH的選擇性與溫度的關(guān)系如圖所示。X點(diǎn)時CH3cH=CHCH3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為50%。

生成目標(biāo)產(chǎn)物所消耗的2-丁烯的物質(zhì)的量

(CH3cH2coeH的選擇性=)。

反應(yīng)消耗的2-丁烯的總物質(zhì)的量

①其他條件不變，溫度升高，平衡時CH3cH2coeH3(g)的選擇性升高的原因是=

②X點(diǎn)反應(yīng)I的平衡常數(shù)KP的數(shù)值為(用平衡分壓代替平衡濃度,分壓=總壓x物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

③若P2>Pi,請在圖中畫出P2時，CH3cH2coeH3的選擇性隨溫度升高的變化曲線o

2.(2024?山東煙臺高三期中聯(lián)考)將CO2轉(zhuǎn)化為高附加值碳基燃料，可有效減少碳排放。將CO2和H2

在催化劑作用下，可實(shí)現(xiàn)二氧化碳甲烷化。可能發(fā)生反應(yīng)：

i.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)AHi

-1

ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)Aft=+41.2kJmol

iii.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)△”3=-206」kJ-mo「i

(1)利用不同催化劑，在一定溫度和反應(yīng)時間條件下，測得產(chǎn)物的生成速率與催化劑的關(guān)系如圖可知有

利于制甲烷的催化劑是O

105

100

95

%90

<、

785

y80

?75

^70

*

s65

o'

。

60

010020030040050060070080090010001100

溫度rc

圖2

(2)不同條件下，〃仁02):〃(旦)=1:4投料，發(fā)生上述反應(yīng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖2.升

高溫度，反應(yīng)i的化學(xué)平衡常數(shù)(填"增大’或"減小”)；Pi、P2、P3由大到小的順序是。

壓強(qiáng)為B的條件下，溫度高于600℃之后，隨著溫度升高轉(zhuǎn)化率增大的原因是o

(3)①在某溫度下，向恒容容器中充入7moicCh和12moiH2,初始壓強(qiáng)為19kPa,反應(yīng)經(jīng)lOmin達(dá)到

平衡，此時氣體的總物質(zhì)的量為17mo1,p(C0)=3kPa,貝!|v(CH4)=kPa/min,該溫度下反應(yīng)ii

的化學(xué)平衡常數(shù)K=。

②若保持溫度不變壓縮容器的體積，CH4的物質(zhì)的量_________(填“增加”“減小”或“不變”)，反應(yīng)i的平

衡將(填“正向”“逆向”或“不”)移動。

3.(2024?北京朝陽區(qū)高三期中聯(lián)考)合成氨的發(fā)展體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)與技術(shù)的不斷進(jìn)步。

(1)1898年，化學(xué)家用氮?dú)?、碳化鈣(CaC2)與水蒸氣反應(yīng)制備氨：

i.碳化鈣和氮?dú)庠?000℃的高溫下產(chǎn)生鼠氨化鈣(CaCN2)；

ii.氟氨化鈣與水蒸氣反應(yīng)生成氨氣。

寫出反應(yīng)ii的化學(xué)方程式：O

(2)20世紀(jì)初，以N2和H2為原料的工業(yè)合成氨方法研制成功。其反應(yīng)為：

催化劑

-1

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH=-92.4kJ-molo

高溫、高壓

①N2的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫、高壓下，N2和H2的化合反應(yīng)仍然進(jìn)行得十分緩慢。從分子結(jié)構(gòu)角

度解釋原因：。

②壓強(qiáng)對合成氨有較大影響。下圖為不同壓強(qiáng)下，以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)X(H2)=0.75、X(N2)=0.25進(jìn)料(組成

1),反應(yīng)達(dá)平衡時，X(NH3)與溫度的計算結(jié)果。

0.40

3o

O.

O.

O.2o

1o

n

227327427527627727

溫度〃C

i.判斷壓強(qiáng)：piP2(填“〉”或“<”)，簡述理由：o

ii.在pi、x(NH3)=0.20時，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為=

iii.合成氨原料氣中存在不參與反應(yīng)的Ar時會影響NH3的平衡含量。在pi時，以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

X(H2)=0.675、X(N2)=0.225、x(Ar)=0.10進(jìn)料(組成2),反應(yīng)達(dá)平衡時x(NH3)與溫度的計算結(jié)果與組成1相比

有一定變化，在上圖中用虛線畫出相應(yīng)曲線。

(3)我國科學(xué)家研制出Fe-TiC)2rH,雙催化劑，通過光輻射產(chǎn)生溫差(如體系溫度為495℃時，納米Fe

的溫度為547℃,而TiO2rHy的溫度為415℃,解決了溫度對合成氨工業(yè)反應(yīng)速率和平衡轉(zhuǎn)化率影響矛盾的

問題，其催化合成氨機(jī)理如圖所示。

納米Fe催化劑

TiO.H催化劑

z-xy

分析解釋：與傳統(tǒng)的催化合成氨(鐵觸媒、400~500℃)相比，F(xiàn)e?-TiO2TH,雙催化劑雙溫催化合成氨具

備優(yōu)勢的原因是。

4.(2023?遼寧省錦州市高三質(zhì)量檢測)尿素[CO(NH2)2]在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及環(huán)保領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)

用。工業(yè)合成尿素的熱化學(xué)方程式為：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(l)A”=-87.0kJ?moH。合成

尿素的反應(yīng)分步進(jìn)行，如圖是反應(yīng)的機(jī)理及能量變化(單位：kJ-mol-1),TS表示過渡態(tài)。

TS3

TSj

CO2+2NH3

(0.00)

回答下列問題:

(1)若AEi=66.5kJ?moE,則AE2=khmol」。

(2)若向某恒溫、恒容的密閉容器中分別加入等物質(zhì)的量的NH3和CO2,發(fā)生合成尿素的反應(yīng)。下列敘述

能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號)。

a.斷裂6moiN—H鍵的同時斷裂2moiO—H鍵b.混合氣體的壓強(qiáng)不再變化

c.混合氣體的密度不再變化d.CO2的體積分?jǐn)?shù)不再變化

(3)最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為：HNCO(g)+NH3(g)CO(NH2)2(g)o

I.在Ti℃和T2℃時，向恒容密閉容器中投入等物質(zhì)的量的HNCO和NH3,平衡時lgp(NH3)與lgp[CO(NH2)2]

的關(guān)系如圖I所示，p為物質(zhì)的分壓(單位為kPa)=

①TiT2(填“>”“<”或"=")o

②T2時，該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K<)=

［已知：分壓=總壓X該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，對于反應(yīng)：dD(g)+eE(g)gG(s),正碎用其

中K9=100kPa,p(G)、p(D)、p(E)為各組分的平衡分壓。］

③保持溫度不變，點(diǎn)A時繼續(xù)投入等物質(zhì)的量的兩種反應(yīng)物，再次達(dá)到平衡時，CO(NH2)2的體積分?jǐn)?shù)

將(填“增大”“減小”或“不變”)。

II.其他條件相同，在不同催化劑下發(fā)生該反應(yīng)，反應(yīng)正向進(jìn)行至相同時間，容器中CO(NH2)2的物質(zhì)

的量隨溫度變化的曲線如圖n所示。

n[CO(NH2)2]

④在500℃時，催化效率最好的是催化劑(填標(biāo)號)。

⑤500℃以上，n［CO(NH2)2］下降的原因可能是(不考慮物質(zhì)的穩(wěn)定性)。

題型2設(shè)置情景制備新型工業(yè)材料

1.(2024?河北石家莊?高三石家莊精英中學(xué)期中)氨的用途十分泛，如氨是制造硝酸和氮肥的重要原料。

工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項重大突破?；卮鹣铝袉栴}:

(2)在不同條件下進(jìn)行合成氨反應(yīng)，下列反應(yīng)速率由大到小的順序是(填選項序號)。

①v(N2)=0.5mol/(L?min)②v(H2)=0.02mol/(L?s)

③v（NH3）=0.4mol/（L-min）@v（NH3）=0.02mol/（L-s）

（3）對于合成氨反應(yīng)而言，只控制一個變量，下列圖像合理的是（填選項字母）。

（4）一定溫度下，向2L恒容密閉容器中充入0.4molN2、L2molH2發(fā)生反應(yīng)，NH3的濃度隨時間變化情況

的平衡常數(shù)Kp=MPL（用分?jǐn)?shù)表示，Kp為分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓x體積分?jǐn)?shù)）；若維持

溫度不變,向另一2L恒容密閉容器中充入H2、N2和NH3各4mol時,該反應(yīng)的vr（填或"="）v

2.（2024?浙江金華一中高三期中）乙烯、丙烯是化學(xué)工業(yè)的最基本原料，工業(yè)上可采用多種方法生產(chǎn),

請回答下列問題：

方法一：利用丙烷脫氫制烯燒，反應(yīng)如下。

Ic3H8（g）C3H6（g）+H2（g）AHi

IIC3H8（g）c2H4（g）+CH4（g）AH2

me2H4（g）+H2（g）c2H6（g）AH3

WC3H8（g）+H2（g）CH4（g）+C2H6（g）AH4

上述各反應(yīng)常壓下平衡常數(shù)自然對數(shù)值InKp隨溫度（T）的變化如圖1所示。

圖1

(l)AHi0(填“〈”或“>”)；圖1中表示反應(yīng)II的曲線為(填“a”或"b”)。

(2)Ti溫度下，向體積不等的恒容容器中加入等量C3H8,若只發(fā)生反應(yīng)I,反應(yīng)相同時間后，測得各容

器中C3H8的轉(zhuǎn)化率與容器體積關(guān)系如圖2o

①下列說法正確的是o

A.各容器內(nèi)反應(yīng)的平衡常數(shù)相同

B.體系處于W點(diǎn)時，加催化劑，可提高C3H8轉(zhuǎn)化率

C.體系處于W、M兩點(diǎn)時，若升高溫度，凈反應(yīng)速率均增加

D.反應(yīng)過程中若容器內(nèi)氣體密度不再變化，則反應(yīng)已達(dá)平衡

②保持其他條件不變，增大c3H8初始投料，請在圖2中畫出C3H8的轉(zhuǎn)化率與容器體積關(guān)系圖_______O

方法二：利用甲醇分解制取烯燃，涉及反應(yīng)如下。

a.2cH30H(g)=C2H4(g)+2H20(g)AH=-22.66kJ-moL

b.3cH30H(g)=C3H6(g)+3H2O(g)AH=-92.24kJ-mor1

c.3c2H4(g)2c3H6(g)

(3)①恒壓條件下，平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖3所示。已知923K時，

X(C2H4)=2X(C3H6),假設(shè)沒有副反應(yīng)，平衡體系總壓強(qiáng)為P,求923K反應(yīng)c的平衡常數(shù)KP。(對

于氣相反應(yīng)，用某組分B的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)，記作Kp,如

p(B)=p.x(B),p為平衡總壓強(qiáng)，x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))

②工業(yè)上使甲醇反應(yīng)氣流經(jīng)ZSM-5分子篩催化分解，該催化劑同時也可催化丁烯裂解2c4H8(g)=

C2H4(g)+2C3H6(g)AH=+117.93kJ.molT。請說明，甲醇分解工藝中常常添加適量丁烯共同反應(yīng)，其原因

可能為=

3.(2023?遼寧省沈陽市二模)甲醇水蒸氣催化重整是當(dāng)前制取清潔能源氫氣的主要方法,其反應(yīng)機(jī)理如下:

反應(yīng)I：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)AHi

反應(yīng)II：O2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2

請回答下列問題：

(1)在催化劑作用下，反應(yīng)I可通過如圖1所示的反應(yīng)歷程實(shí)現(xiàn)催化重整，貝UAHi=kJmol-io

(

0

0

1

4

2

酬

髭

反應(yīng)過程

圖1

⑵將一定量的甲醇?xì)怏w和水蒸氣混合反應(yīng)，使用催化劑R，測得相同條件下，甲醇的轉(zhuǎn)化率［(CH3OH)%］

與CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)［(CO)%］變化如圖2所示。反應(yīng)II為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱)選擇催化

劑R的作用為.

503513523533

T/K

圖2

(3)將Imol甲醇?xì)怏w和L3mol水蒸氣混合充入2L恒容密閉容器中，控制反應(yīng)溫度為300℃、起始壓強(qiáng)為

2.5MPa下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時容器中n(CH3OH)=n(CO)=0.Imol,甲醇的轉(zhuǎn)化率為,則反應(yīng)I的

平衡常數(shù)Kc=(mol-L-1)2(列出計算式即可)。

(4)相同反應(yīng)條件下，測得相同時間內(nèi)甲醇水蒸氣重整反應(yīng)各組分的含量與反應(yīng)溫度關(guān)系曲線圖如下，下

列說法中正確的是o

a.升溫對反應(yīng)I的化學(xué)反應(yīng)速率影響更大

b.該條件下催化劑活性溫度高于270℃

C.催化劑的選擇應(yīng)考慮提高生成CO2的選擇性

d.250℃時,n(CH3OH)：n(CO)不小于1.3

4.(2024.浙江省A9協(xié)作體高三聯(lián)考)CH30H是一種綠色燃料，可由CO或CO2制備。工業(yè)上制備CH30H

發(fā)生如下反應(yīng)：

反應(yīng)1：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH=-49.5kJ/mol

反應(yīng)2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH=+41.2kJ/mol

請回答：

(l)CO(g)+2H2(g)CH30H(g),該反應(yīng)的AH=kJ/moL

⑵將C02和H2按1：3通入密閉容器中發(fā)生反應(yīng)1和反應(yīng)2,改變反應(yīng)溫度，分別測得IMPa、3MPa、

5MPa下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)以及3MPa時生成CH3OH、CO選擇性⑸的變化如圖甲(選擇性為目標(biāo)產(chǎn)物在

總產(chǎn)物中的比率)。

圖甲

①代表5MPa下a(CCh)隨溫度變化趨勢的是曲線(填“a”“b”或"c”)。

②隨著溫度升高，a、b、c三條曲線接近重合的原因是o

③P點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)2的平衡常數(shù)Kp=o

④分子篩膜反應(yīng)器可提高反應(yīng)1的平衡轉(zhuǎn)化率，原理如圖乙所示。分子篩膜反應(yīng)器可提高轉(zhuǎn)化率的原

因是。

CO2+H2CH3OH

崔化反醫(yī)/CO2+H2'

(____1____■一”:M體

%

吹掃氣:N2pH,0吹掃氣:N2+H2?

圖乙

⑤請在下圖中畫出5MPa時生成CH3OH、CO選擇性(S)隨溫度變化的曲線。

(

)S

當(dāng)

港

根

蜃

世

題型3運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理環(huán)境保護(hù)

1.(2024.江蘇淮安?高三校聯(lián)考階段練習(xí))研究煙氣脫硝脫硫是環(huán)境保護(hù)、促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展的重要課

題。

(1)一種隔膜電化學(xué)法可處理燃煤煙氣中的NO和SO2,裝置如圖所示。陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為

HSO；so2

使用固體催化劑可提高脫硫效率。氣體在固體催化劑表面反應(yīng)的機(jī)理是氣體反應(yīng)物分子吸附在催化劑

表面，占據(jù)催化劑表面活性位點(diǎn)，生成一些活性高的微粒，從而降低反應(yīng)活化能，提高反應(yīng)速率。

⑵活性炭催化脫除S02的機(jī)理如圖所示(*代表吸附態(tài))。寫出“熱再生''生成S02的化學(xué)方程式

so2o2H2OSO2

\\\/h再生

so2*02*H2O*—>SO3*->H2SO4*---------

水

活性炭基材料洗

H2SO4

(3)丫2。5/炭基材料是在活性炭上載有V2O5活性成分，構(gòu)成更高活性的活性炭催化劑，更有利于S02轉(zhuǎn)

化為SO3,最終實(shí)現(xiàn)脫硫。

①通過紅外光譜發(fā)現(xiàn)，脫硫開始后催化劑表面出現(xiàn)了VOSO4的吸收峰，再通入02后V0S04吸收峰消

失，后一步用化學(xué)方程式表示為。

②控制一定氣體流速和溫度，考察煙氣中的存在對V2O5/炭基材料催化劑脫硫活性的影響，結(jié)果如

圖所示，當(dāng)02濃度過高時，去除率下降，其原因可能是。

%

、

樹

合

出

6

S

(4)科學(xué)家通過NH3活化改進(jìn)提升了活性炭的脫硫性能，認(rèn)為活性炭表面的含氮官能團(tuán)具有催化性能,

含氮官能團(tuán)越豐富越有利于提升脫硫性能，原因可能是。

2.(2024.江蘇南通高三期中)捕集并轉(zhuǎn)化CO2可以有效實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和。

I.工業(yè)上利用兩種溫室氣體CH4和CO2催化重整制取H2和CO,主要反應(yīng)為

1

反應(yīng)①：CH4(g)+CO(g)2CO(g)+2H2(g)AHi=+247.4kJ-mor

過程中還發(fā)生三個副反應(yīng)：

1

反應(yīng)②：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJ-mor

1

反應(yīng)③：2co(g)CO2(g)+C(s)AHs=-lVl.OkJmor

反應(yīng)④：2co(g)=2H2(g)+C(s)AH4

將CH4與CCh(體積比為1：1)的混合氣體以一定流速通過催化劑，產(chǎn)物中也與CO的物質(zhì)的量之比、

CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示：

500600700800

溫度/℃

(1)AH4=。

n(H,)

(2)500℃時，一淙比較小，此時發(fā)生的副反應(yīng)以(選填②、③、④中一種)為主。升高溫

度，產(chǎn)物中H2與CO的物質(zhì)的量之比增大的原因是。

II.光催化CH4和CO?生成CO和H2催化反應(yīng)機(jī)理如圖所示:

(3)上述反應(yīng)機(jī)理中表現(xiàn)出氧化性的粒子有.

III.用光電化學(xué)法將CO2還原為有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳資源的再生利用，其裝置如左圖所示，其他條件一定時,

恒定通過電解池的電量，電解得到的部分還原產(chǎn)物的法拉第效率(FE%)隨電解電壓的變化如右圖所示:

Cu

電極

\

■^UCOOH

IHCHO

ICH3OH

質(zhì)

子

]C2H50H

換

交

膜

電解質(zhì)溶液

100

m

15

0

ulu2電壓/V

o_Qx(生成還原產(chǎn)物X所需要的電量)°

FE_Q總(電解過程中通過的總電量)X]0%其中,Q、=nF,n表示電解生成還原產(chǎn)物X所轉(zhuǎn)移

電子的物質(zhì)的量，F(xiàn)表示法拉第常數(shù)。

(4)當(dāng)電解電壓為U1V時，陰極生成HCHO的電極反應(yīng)式為。

(5)當(dāng)電解電壓為U2V時，電解生成的HCOOH和HCHO的物質(zhì)的量之比為3：2,則生成HCHO的法

拉第效率m為=

3.(2024?浙江省嘉興市高三基礎(chǔ)測試)CO2過度排放會引起氣候、環(huán)境等問題。在Cu/ZnO催化劑下，

CO2和七可發(fā)生反應(yīng)生成CH30H和CO,熱化學(xué)方程式如下：

1

I.CO(g)+3H2(g)CH30H(g)+H2O(g)AH=-SOkJ-mor

1

II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH=+41.2kJ-mol

⑴已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)AHi=-566kJmor>

H2O(g)=H2O(l)AH=-44kJ-molT

寫出表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式O

(2)在一定溫度下，向體積固定的密閉容器中通入ImolCCh和2.31molH2,起始壓強(qiáng)為0.33MPa,發(fā)生

反應(yīng)I和H。平衡時，總壓為0.25MPa,CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,則反應(yīng)I的平衡常數(shù)KP=(MPa尸

(以分壓表示，分壓=總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))

(3)不同壓強(qiáng)下，維持投料比相同，實(shí)驗(yàn)測定C02的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系如圖1所示。在恒壓

密閉容器中，維持投料比相同，將C02和H2按一定的流速通過反應(yīng)器，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率［a(CC)2)］和甲

醇的選擇性［HCHsOH)='二大「生成xlOO%］隨溫度變化關(guān)系如圖2所示。圖示溫度范圍催化劑的活性受

”(CO?)消耗

溫度影響不大。

圖1圖2

①下列說法不正確的是

A.圖1中，P1<P2<P3<P4

B.圖1中55?！婧笠苑磻?yīng)n為主，反應(yīng)n前后氣體分子數(shù)相等，壓強(qiáng)改變對平衡基本沒有影響

C.圖2中236℃后，升溫使反應(yīng)I平衡逆向移動的程度大于反應(yīng)II平衡正向移動程度，使CO2轉(zhuǎn)化率

和CH30H選擇性都下降

D.改用活性更好的催化劑能使圖2中各溫度下C02轉(zhuǎn)化率都增大

②假設(shè)只發(fā)生反應(yīng)I,一定溫度下氫氣和二氧化碳的物質(zhì)的量之比為n：1,相應(yīng)平衡體系中甲醇的物

質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為y,請在圖3中繪制y隨n變化的示意圖。

n

圖3

(4)在密閉容器中，維持其他條件不變，在不同的壓強(qiáng)下發(fā)生反應(yīng)I和n,二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率和甲

醇的選擇性隨壓強(qiáng)變化關(guān)系如下表所示。n(CO)隨壓強(qiáng)增大而(填“增大”“減小”或“不變”)，從化

學(xué)平衡移動角度解釋原因___________o

壓強(qiáng)P(MPa)123456

CO2的平衡轉(zhuǎn)化率％8.115.322.229.536.143.2

CH30H的選擇性％49.580.190.094.597.198.6

4.(2024?浙江杭州市高三一模)在“碳達(dá)峰、碳中和”的明確目標(biāo)下，利用CO、CO2的甲烷化制備人造天

然氣既可以避免碳排放造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，又可以縮短碳循環(huán)獲得清潔能源。甲烷化工藝中主要

涉及到如下反應(yīng)：

甲烷化反應(yīng)i.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)AHi=-206.3kJmor>