1、,化学原理题中陌生图像的分析与应用,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。 反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为41，甲烷和水蒸气 反应的方程式是_。,1,1,2,1,2,已知反应器中还存在如下反应： .CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g) H1 .CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H2 .CH4(g)=C(s)2H2(g) H3 为积炭反应，利用H1和H2计算H3时，还需要利用_ _反应的H。,C(s)2H2O(g)=CO
2、2(g),2H2(g)或C(s)CO2(g)=2CO(g),解析 根据盖斯定律，由或可得目标热化学方程式。,1,2,反应物投料比采用n(H2O)n(CH4)41，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CO2 c.减少积炭生成,abc,解析 反应物的投料比n(H2O)n(CH4)41，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。,1,2,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
3、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,CaOCO2=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：CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H41.2
4、kJmol1 反应 ：2CO2(g)6H2(g)=CH3OCH3(g)3H2O(g) H122.5 kJmol1 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。,1,2,温度高于300 ，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是_ _。,反应的H0，,1,2,反应的H0，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 反应为吸热反应，反应为放热反应，当升高温度时，反应平衡正向移动，CO2转化为CO的平衡转化率上升，反应平衡逆向移动，CO2转化为CH3OCH3的平
5、衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度。,220 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、使用对反应催化活性更高的催化剂,1,2,解析 反应是气体分子数不变的反应，反应是气体分子数减小的反应，所以可以通过加压使反应平衡正向移动，或者加入有利于反应进行的催化剂。,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：,2,1,2,3,4,根据右图判断提高脱硝效率的最佳条件
6、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ba段呈现如图变化的可能原因是_ _。,1,2,3,4,Mn,200 左右,ba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
7、 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CuMn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5.00 MPa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_。,1,2,3,4,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AgZSW5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。,1,2,3,4,(2)若不使用CO，温度超过775 K，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，,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,870 K(860880 K范围内都可以),
