2020-2021年高考化学一轮易错点强化训练：化学反应原理综合题02

1、2020-2021年高考化学一轮易错点强化训练：化学反应原理综合题021（2020山东五莲高三模拟）CH4用水蒸气重整制氢是目前制氢的常用方法，包含的反应为：.水蒸气重整：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H1=+206kJmol1.水煤气变换：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2回答下列问题：（1）不同温度下反应达到平衡时各物质的物质的量分数如图所示。可用于提高CH4的平衡转化率的措施是_。（填写序号）a.升温 b.加压 c.使用高效催化剂 d.增加入口时的气体流速根据图象判断H2_0。（填“”、“”或“=”）T2时，容器中=_。（2）甲烷水蒸气重整、水煤

2、气变换反应的平衡常数的自然对数InKp与温度的关系如图所示。表示甲烷水蒸气重整反应的曲线是_。（填写“”或“”）。图中Q点时，反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的lnKp=_。（3）某温度下，向恒压密闭容器中充入1molCH4和1molH2O(g)，容器的总压强为latm，反应达到平衡时，CO2的平衡分压p（CO2）=0.1atm，H2体积百分含量为60%，则CH4的转化率为_，该温度下反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp=_。【答案】（1）a 1：7 （2） 0 （3）50% 【解析】【分析】（1）反应吸热，随着反应进行，气体分子数增大，据

3、此分析相关措施；根据图象，主要分析CO2的量随温度的改变，温度足够高时CO2的平衡量降低；两步反应分别依据三段式进行计算，求出两个反应各物质的平衡物质的量再进行计算；（2）反应为水蒸气重整， H10，说明反应吸热，温度升高有利于反应正向进行；由I可得CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)方程式叠加得出平衡常数的相互关系求解此题；（3）转化率为，根据方程式计算各组分的平衡常数，再代入化学平衡常数表达式计算Kp的值。【详解】（1）根据反应吸热，且正反应是气体分子数增大的反应，据此解题：a升温可促使反应正向进行，提高CH4的转化率， a符合题意；b加压促使反应逆向进行，降低CH4的转化

4、率， b不合题意；c使用高效催化剂不能改变平衡转化率， c不合题意；d增加入口时的气体流速可能会导致接触不充分，反而降低CH4的转化率， d不合题意；故答案为：a；分析CO2的量随温度的改变，温度足够高时CO2的平衡量降低，说明温度升高不利于反应正向进行，所以反应放热，H20，故答案为：；由图可知开始两种反应物1：1混合，设第一步变化量为x，第二步反应变化量为y；水蒸气重整： 水煤气变换： T2oC时，CO2的物质的量和CO相等，则由xy=y，解得：y=，所以平衡时H2的物质的量为3x+y=3.5x，CO2的物质的量为y=0.5x，则容器中=1：7，故答案为：1：7；（2）反应为水蒸气重整，H

5、10，说明反应吸热，温度升高有利于反应正向进行，根据图象，表示甲烷水蒸气重整反应的曲线是，故答案为：；.水蒸气重整：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)设其平衡常数为K1，.水煤气变换：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)设其平衡常数为K2，由可得CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)所以该反应平衡常数K=，Q点K1=K2，所以lnKp=lnln1=0，故答案为：0；（3）由发生的反应：可知，平衡时CH4、H2O、CO、H2、CO2的物质的量分别为：(1x)mol，(1xy)mol，(xy)mol，(3x+y)mol，ymol，容器的总压强为latm，反

6、应达到平衡时，H2体积百分含量为60%，CO2的平衡分压p（CO2）=0.1atm，则有，可以得到3x=5y，=60%，可以得到1.8x+y=1.2，联立方程组，解得，则CH4的转化率为(CH4)=50%，平衡时p(CO)=，p(H2O)=，p(CO2)=0.1atm，p(H2)=0.6atm，所以反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp=，故答案为：50%；。2（2020湖南长沙一中高三月考）由于雾霾严重，长沙市19年12月15、16日在部分路段施行了限行。已知汽车尾气排放出的 NOx、SO2等，是形成雾霾的主要物质，其综合治理是当前重要的研究课题。（1）汽车尾气中

7、的 NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H已知：CO燃烧热的H1=283.0kJ/mo1N2(g)+O2(g)=2NO(g) H2=+180.5kJ/mo1，则H= _ 。（2）某研究小组对反应 NO2+SO2SO3+NO H ”“=”或“KD，所以TBTD；（3）K2S2O8水解时生成 H2O2和 KHSO4，方程式为K2S2O8+2H2O=H2O2+2KHSO4；阳极放电的离子主要是 HSO，HSO放电后转化为，由图2可知，pH范围为02；HSO失电子转化为，电极方程式为2HSO2e= SO+2H+。3（202

8、0广西钦州一中高三月考）请应用化学反应原理的相关知识解决下列问题：（1）已知NaCl的溶解过程：NaCl(s)=Na(aq)Cl(aq) H3.8kJ/molNa(s)e=Na(aq) H240kJ/mol，Cl2(g)e=Cl(aq) H167kJ/mol，写出钠在氯气中燃烧的热化学方程式_。（2）一定条件下，在2L恒容密闭容器中充入1.5molCO2和3molH2发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，图是反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线。已知在温度为500K的条件下，该反应10min达到平衡；该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。在010min时段反

9、应速率v(H2)为_。若改充入2molCO2和3molH2，图中的曲线会_(填“上移”或“下移”)。（3）根据表数据回答问题：表125时浓度为0.1mol/L两种溶液的pH溶质NaClONa2CO3pH9.711.6表225时两种酸的电离平衡常数Ka1Ka2H2SO31.31026.3108H2CO34.21075.61011根据表1能不能判断出H2CO3与HClO酸性强弱？_(填“能”或“不能”)。0.10molL1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的离子方程式为_。（4）已知：t时，Ksp(AgCl)1.51010、Ksp(Ag2CrO4)2

10、.01012；AgCl为白色沉淀，Ag2CrO4为砖红色沉淀，t时，向Cl和浓度均为0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液至过量且不断搅拌，实验现象为_。【答案】（1）Na(s)Cl2(g)=NaCl(s)H410.8kJ/mol （2）放热 0.135molL1min1 下移 （3）不能 c(Na)c()c(OH)c()c(H) H2SO3=H2OCO2 （4）先生成白色沉淀，后来变成砖红色 【解析】（1）已知：NaCl的溶解热为3.8kJ/mol(吸热)，NaCl(s)=Na(aq)Cl(aq) H13.8kJ/mol，Na(s)e=Na(aq) H2240kJ/molCl2(

11、g)e=Cl(aq) H3167kJ/mol，Na在氯气中燃烧的方程式为Na(s)Cl2(g)=NaCl(s)，该反应可由得到，根据盖斯定律，该反应的焓变HH2H3H1410.8kJ/mol；故答案为：Na(s)Cl2(g)=NaCl(s)H410.8kJ/mol；（2）随着温度升高，CO2平衡转化率降低，表明温度升高不利于反应正向进行，所以反应为放热反应；故答案为：放热；温度为500K时，CO2的平衡转化率为60%，CO2转化的浓度分别为c(CO2)0.45mol/L，根据化学计量数之比等于速率之比，可知H2转化的浓度c(H2)3c(CO2)1.35mol/L，所以其化学反应速率v(H2)0

12、.135molL1min1；故答案为：0.135molL1min1；改充入2molCO2和3molH2，相当于增加了CO2的比例，可使H2的转化率上升，自身转化率下降；所以图中的曲线会下移，故答案为：下移；（3）因H2CO3为二元弱酸，第一步电离得到的，第二步电离生成，所以根据NaClO和Na2CO3的pH值只能比较HClO和的酸性强弱，不能比较HClO和H2CO3的酸性强弱，故答案为：不能；0.1mol/LNa2SO3溶液中，水解使溶液显碱性，溶液中存在H2OOH，H2OH2SO3OH，H2OHOH，综合考虑溶液中离子浓度大小顺序为：c(Na)c()c(OH)c()c(H)，故答案为：c(N

13、a)c()c(OH)c()c(H)根据电离常数及强酸制弱酸的原理分析，H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强，因此H2SO3与NaHCO3溶液反应生成CO2，所以H2SO3与NaHCO3溶液发生的反应的离子方程式为：H2SO3=H2OCO2；（5）开始形成AgCl时，需要的Ag的浓度c(Ag)mol/L1.5109mol/L，同理可得开始形成Ag2CrO4时，需要的Ag的浓度c(Ag)mol/L4.5106mol/L，显然先生成沉淀AgCl，再生成沉淀Ag2CrO4，向Cl和浓度均为0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液至过量且不断搅拌，实验现象为：先生成白色沉淀，后来变成砖红色，故

14、答案为：先生成白色沉淀，后来变成砖红色。4（2020河南洛阳高三三模）戴口罩是防控新型冠状病毒的重要手段，口罩生产的主要原料聚丙烯由丙烯聚合而来。丙烷脱氢是丙烯工业生产的重要途径。反应的热化学方程式为C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) H0。回答下列问题：（1）从工业生产的角度来看。制备丙烯所用的丙烷可以从下面工业气体中获得的是_。A.液化石油气 B.炼铁高炉尾气 C.水煤气 D.焦炉气（2）104Pa、105Pa时由一定量丙烷脱氢制丙烯，反应在不同温度下达到平衡，测得丙烷、丙烯的物质的量分数变化关系如图1所示。104Pa时丙烷及丙烯的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是_、_。丙烷脱

15、氢制丙烯反应在_（选“高温”或“低温”）时更加容易自发进行。起始时充入一定量的丙烷发生反应，计算Q点对应温度下该反应的平衡常数KP=_（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数）。（3）一种丙烷脱氢制丙烯工艺生产中增加了氧化脱氢部分，O2被引入到脱氢反应体系中，这样做的好处是_。（4）利用CO2的弱氧化性，开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。其反应机理如图2所示。已知：CO和C3H4、C3H6的燃烧热H分别为2830kJmol1、2217.8kJmol1、2049.0kJmol1。298K时，该工艺总反应的热化学方程式为_。该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是_。

16、【答案】（1）A （2）c b 高温 12500Pa （3）O2与H2反应生成H2O，使脱氢反应平衡正向移动，提高丙烷转化率；丙烷脱氢反应为吸热反应，O2与H2反应放热，为脱氢反应提供热量 （4）CO2(g)+C3H8(g)=C3H6(g)+CO(g)+H2O（l） H=+114.2kJmol1 碳和二氧化碳生成一氧化碳气体，脱离催化剂 【解析】（1）A液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品，其主要成分是丙烷和丁烷，故A正确；B炼铁高炉尾气主要成分是CO、CO2、SO2等，故B错误；C水煤气的主要成分是CO、H2，故C错误；D焦炉气主要是通过煤的干馏产生的，主要成分是CO

17、、H2、CH4等，故D错误；答案为A；（2）图1为丙烷脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系图，由于反应正向为吸热反应，所以其它条件相同时升高温度平衡正向进行，丙烷的体积分数降低，丙烯的体积分数升高，所以曲线a、c为丙烷的变化曲线，曲线b、d为丙烯的变化曲线；温度相同时，增大压强，平衡逆向进行，即压强越大，丙烷的体积分数越大，丙烯的体积分数越小，所以b为1104 Pa时丙烯变化曲线，d为1105Pa时丙烯变化曲线，a为1105 Pa时丙烷变化曲线，c为1104 Pa时丙烷变化曲线；丙烷脱氢反应正向是体积增大的吸热反应，即H0、S0，反应自发进行的体条件为HTS0，所以反应在高温下更

18、易进行；a为1105Pa时丙烷变化曲线，设起始时丙烷的物质的量为n，反应三段式为，Q点时丙烷的平衡体积分数为50%，即100%=50%，解得x=，p(C3H8)=50%1105Pa=5104Pa，p(C3H6)=p(H2)=2.5104Pa，平衡常数Kp=12500Pa；（3）丙烷脱氢反应为吸热反应，氢气与氧气反应生成水，消化氢气使脱氢反应平衡正向移动，提高丙烷转化率，同时反应放热，使容器内温度升高，为脱氢反应提供热量；（4）由反应机理图可知，丙烷氧化脱氢制丙烯的反应为CO2(g)+C3H8(g)=C3H6(g)+CO(g)+H2O(l)，CO和C3H8、C3H6的燃烧热H分别为2830kJm

19、ol1、2217.8kJmol1、2049.0kJmol1，则反应i：CO(g)+O2(g)=CO2(g)H=283.0kJ/mol，反应ii：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=2217.8kJ/mol，反应iii：C3H6(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)H=2049.0kJ/mol，根据盖斯定律反应：iiiiii计算CO2(g)+C3H8(g)=C3H6(g)+CO(g)+H2O(l)的焓变H+114.2kJ.mol1，热化学方程式为CO2(g)+C3H8(g)=C3H6(g)+CO(g)+H2O(l)H=+114.2kJmol1；高温条件下，

20、C能与CO2反应生成CO气体而脱离催化剂表面，维持催化剂活性，因此该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭。5（2020贵州铜仁高三二模）十九大报告指出:“坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战!”，以NOx和燃煤为主的污染综合治理是当前重要的研究课题。（1）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)CO2(g)+2H2O(g) H867 kJ/mol2NO2(g)N2O4(g) H56.9 kJ/molH2O(g) H2O（l） H44.0 kJ/m

21、ol写出CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O（l） H_。（2）汽车尾气中含有NOx主要以NO为主，净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) H= akJ/mol在500时，向密闭体系中进行通入5mol的NO 和5 mol的CO进行反应时，体系中压强与时间的关系如图所示：下列描述能说明反应达到平衡状态的是_A 单位时间内消耗n mol的NO 同时消耗 n mol的N2B 体系中NO 、CO、CO2、N2的浓度相等C 混合气体的平均相对分子质量不变。D 体系中混合气体密度不变求4min时NO 的转化率_。求在500平衡常数Kp=_MP

22、a1。（Kp为以平衡分压表示的平衡常数：平衡分压=总压物质的量分数，计算结果保留2位有效数字）若在8min改变的条件为升高温度，Kp减小，则a_0（填大于、小于或等于）如要提高汽车尾气的处理效率可采取_（填序号）a 升高温度 b 降低温度并加催化剂 c 增加排气管的长度（3）在一定条件下，也可以用NH3处理NO。已知NO 与NH3发生反应生成大气的一种主要气体和H2O，请写出该反应的化学方程式_。【答案】（1）898.1kJ/mol （2）C 40% 0.099 0 49.58 K = c(CH3OH) c(H2O)/c(CO2) c3(H2) （4）在0.1MPa，CO2的转化率及CH4的选

23、择性较高，加压CO2的转化率及CH4的选择性变化不大，且加压会增大投资和能耗 【解析】【分析】（1）根据图所，过程是Fe0.9O和CO2反应生成Fe3O4和C；（2）根据图示，电极a上H2O得电子生成H2、CO2得电子生成CO；（3） 根据分析；根据盖斯定律计算H3；（4）根据图示，在0.1MPa，CO2的转化率及CH4的选择性较高，加压CO2的转化率及CH4的选择性变化不大；【详解】（1）根据图所，过程是Fe0.9O和CO2反应生成Fe3O4和C，化学方程式是10Fe0.9O + CO2 3Fe3O4 + C；过程中Fe3O4O2，氧元素化合价由2升高为0，每产生1 mol O2，转移电4m

24、ol；（2）根据图示，电极a上H2O得电子生成H2、CO2得电子生成CO，电极反应式是H2O + 2e= H2 + O2和CO22e= COO2；（3） 反应a，H0，在一定条件下能自发进行，说明，所以S 0；反应a：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H1 = + 41.19 kJmol1反应b：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H2 =90.77 kJmol1反应c：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H3根据盖斯定律a+b得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H3=+ 41.19 kJmol190.77 kJmol1=49

25、.58 kJmol1，反应c的平衡常数表达式K= ；（4）根据图示，在0.1MPa，CO2的转化率及CH4的选择性较高，加压CO2的转化率及CH4的选择性变化不大，且加压会增大投资和能耗，CO2甲烷化反应选择0.1MPa (1个大气压)而不选择更高压强。7（2020东营市第一中学高三期末）乙基叔丁基醚（以ETBE表示）是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯（以IB表示）在催化剂HZSM5催化下合成ETBE，反应的化学方程式为：C2H5OH(g)+IB(g)ETBE(g) H。回答下列问题：（1）反应物被催化剂HZSM5吸附的顺序与反应历程的关系如图1所示，该反应的H=_a kJmo

26、l1反应历程的最优途径是_（填C1、C2或C3）。（2）在刚性容器中按物质的量之比1：1充入乙醇和异丁烯，在378K与388K时异丁烯的转化率随时间变化如图2所示。378K时异丁烯的转化率随时间变化的曲线为_（填L1或L2）。388K时，以物质的量分数表示的化学平衡常数K=_。（物质的量分数为某组分的物质的量与总物质的量的比）已知反应速率v=v正v逆=k正x（C2H5OH）x（IB）k逆x（ETBE），其中秒正为正反应速率，v逆为逆反应速率，k正、k逆为速率常数，x为各组分的物质的量分数，计算M点=_（保留到小数点后 1位）。【答案】（1）4 C3 （2）L2 24 4.6 【解析】【分析】（

27、1）根据图象，反应物能量高于生成物能量，则反应为放热反应，根据到达过渡态的活化能高低选择合适的反应途径；（2）温度升高，化学反应速率增大，反应到达平衡的时间缩短；388K时，异丁烯的平衡转化率为80%，根据方程式计算；根据图象，M点异丁烯的平衡转化率为60%，根据方程式计算。【详解】（1）根据图象，反应物能量高于生成物能量，则反应为放热反应，则该反应的H=（15）akJ/mol=4akJ/mol，过渡态1的活化能为E1=6akJ/mol，过渡态2的活化能为E2=6akJ/mol，过渡态3的活化能为E3=4akJ/mol，所以过渡态3的活化能最低，反应相对容易，则反应历程的最优途径是C3，故答案

28、为：4；C3；（2）温度升高，化学反应速率增大，反应到达平衡的时间缩短，则378K时异丁烯的转化率随时间变化的曲线为L2，故答案为：L2；发生的反应为：C2H5OH(g)+IB(g)ETBE(g)，异丁烯的平衡转化率为80%， 所以平衡时x（C2H5OH）= = ，x（IB）=，x（ETBE）=，则K= = =24，故答案为：24；发生的反应为：C2H5OH(g)+IB(g)ETBE(g)，M点时异丁烯的平衡转化率为60%，M点 =24 =4.6，故答案为：4.6。8（2020广东高三月考）航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理，可实现空间站中O2的循环利用。 反应：CO2(g)+4H2(g)=

29、CH4(g)+2H2O(g) 水电解反应： 2H2O(l)2H2(g)+O2(g).将原料气按n(CO2):n(H2)=1:4置于密闭容器中发生 反应，测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。（1）该反应的平衡常数 随温度升高而_(填“增大”或“减小”)。（2）温度过高或过低均不利于该反应的进行，原因是_。（3）200达到平衡时体系的总压强为 ，该反应平衡常数 的计算式为_。(不必化简。用平衡分压代替平衡浓度计算，分压 总压物质的量分数)（4） 反应在空间站运行时，下列措施能提高CO2转化效率的是_(填标号)。A适当减压 B增大催化剂的比表面积 C反应器前段加热

30、，后段冷却 D合理控制反应器中气体的流速.一种新的循环利用方案是用 反应CO2(g)+2H2(g)=C(s)+2H2O(g) 代替 反应。（5）已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为 、， 反应的 _ 。(生成焓指一定条件下由对应单质生成 化合物时的反应热)（6）一定条件下 反应必须在高温下才能启动，原因是_（7）新方案的优点是_。【答案】（1）减小 （2）温度过低，反应速率小；温度过高，反应向右进行的程度小 （3） （4）BCD （5）90 （6）反应的活化能高 （7）氢原子利用率为 【解析】【分析】（1）（2）（3）根据图示中平衡的移动原理及平衡常数表达式分析解答；（4）改变条件能使

31、平衡正向移动但不是通过增大二氧化碳浓度实现的都能提高二氧化碳转化率；（5）Bosch反应的H等于水的生成焓的二倍减去二氧化碳的生成焓；（6）该反应所需的活化能较高；（7）该反应中氢元素完全转化为水。【详解】（1）根据H2O(g)的平衡物质的量分数与温度的关系图可得：当反应达到平衡状态后，升高温度，水的物质的量分数减小，说明平衡逆向移动，故随升高温度该反应的平衡常数K减小；故答案为：减小；（2）温度过低，反应速率很小；温度过高，反应向右进行的程度小，故温度过高或过低均不利于该反应的进行；故答案为：温度过低，反应速率小；温度过高，反应向右进行的程度小；（3）200时平衡体系中H2O(g)的物质的量

32、分数为0.6，根据反应化学方程式CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)，所以CH4的物质的量分数为0.3，因此CO2和H2的物质的量分数共为0.1，又因为原料气按n（CO2）n（H2）=14置于密闭容器中发生Sabatier反应，所以CO2的物质的量分数为0.02，H2的物质的量分数为0.08；达到平衡时体系的总压强为p，则四种物质的分压分别为：p(CO2)=0.02p、p(H2)=0.08p、p(CH4)=0.3p、p(H2O)=0.6p，所以该反应平衡常数Kp为：=。故答案为：；（4）A.适当减压化学反应速率降低、降低平衡转化率，故A不选；B.增大催化剂的比表面积，提高了化

33、学反应速率，能提高CO2转化效率，故B选；C.反应器前段加热，加快反应速率，后段冷却，提高平衡转化率，故C选；D.合理控制反应器中气体的流速，可使反应物充分反应，提高了CO2转化效率，故D选；故答案为：BCD；（5）由已知可得：C(s)+O2(g)=CO2(g) H394 kJmol1，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H484 kJmol1，所以Bosch反应CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)的H484（394）kJmol1=90kJmol1；故答案为：90；（6）Bosch反应为放热反应，一定条件下必须在高温下才能启动，说明高温条件才能引发此反应开始，故该反应的活化

34、能很高，故答案为：该反应的活化能很高；（7）新方案与原方案相比：该反应中氢元素完全转化为水，氢原子利用率为100%，故答案为：氢原子利用率为100%。9（2020浙江高三三模）催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，其过程中主要发生下列反应：反应： 反应：在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中：（1）已知反应：，。则反应的_，反应的自发条件为_A. 高温 B. 高压 C. 低温 D. 低压（2）温度高于300，平衡转化率随温度升高而上升的原因是_。（3）220时，在催化剂作用下与反应一段时间后，测得的选择性对应图中A点数据。下列说法正确的是_。A. 其他反应

35、条件不变，增大压强一定可提高平衡时的选择性B. 其他反应条件不变，改变催化剂，的选择性不会改变C. 其他反应条件不变，升高温度，的转化率一定随着温度的升高而降低D. 其他反应条件不变，提高投料时的氢碳比，能提高平衡转化率（4）若起始投料比为，发生主要反应和反应不考虑其他副反应，则288时的反应的平衡常数为_。（5）若反应体系为恒容，其他反应条件不变，在上图中画出平衡时的选择性随温度的变化示意图_。【答案】（1） C （2）反应的，反应的，温度升高使转化为的平衡转化率上升，使转化为的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度 （3）AD （4） （5） 【解析】（1）反应： 反应：根据盖斯定律可知2

36、+即得到反应：反应正反应是体积减小的放热反应，根据GHTS0可知反应的自发条件为低温，答案选C。（2）由于反应的，反应的，温度升高使转化为的平衡转化率上升，使转化为的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度，所以温度高于300，平衡转化率随温度升高而上升。（3）A. 其他反应条件不变，增大压强反应向正反应方向进行，因此一定可提高平衡时的选择性，A正确；B. 其他反应条件不变，改变催化剂可以改变反应历程，因此的选择性会改变，B错误；C. 由于反应的，反应的，因此其他反应条件不变，升高温度，的转化率不一定随着温度的升高而降低，C错误；D. 其他反应条件不变，提高投料时的氢碳比，相当于是增大氢气浓度，

37、因此能提高平衡转化率，D正确；答案选AD。（4）根据图像可知288时二甲醚的选择性是33.3%，二氧化碳的平衡转化率是30%，若起始投料比为，可设氢气是3mol，二氧化碳是1mol，则反应的二氧化碳是0.3mol，因此生成二甲醚的物质的量是，所以根据方程式可知该反应中消耗二氧化碳是0.1mol，氢气是0.3mol，生成水蒸气是0.15mol，因此反应中消耗二氧化碳是0.2mol，氢气是0.2mol，生成CO是0.2mol，水蒸气是0.2mol，则最终平衡时二氧化碳是0.7mol，氢气是2.5mol，CO是0.2mol，水蒸气是0.35mol，反应前后体积不变，所以平衡常数为；（5）若反应体系为

38、恒容，其他反应条件不变，反应过程中气体的物质的量减小，压强减小，不利于二甲醚的生成，则平衡时的选择性随温度的变化示意图为。10（2020梅河口市第五中学高三模拟）CCUS是一种碳捕获、利用与封存的技木，这种技术可将CO2资源化，产生经济效益。请回答下列问题：（1）以废气中的CO2为原料可制取甲醇。在恒容密闭容器中，298K和101kPa下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。巳知：H2(g)、CH3OH（l）的燃烧热H分別为285.8kJ/mol和726.5kJ/mol；CH3OH（l）= CH3OH (g)H=+38kJ/mo；H2O（l）=H,O(g)H=+4

39、4kJ/mol；则CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) H=_kJ/mol。某温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中加入6molH2、2.4molCO2进行反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g)，达到平衡时H2的转化率是50%，则平衡时容器内的压强与起始压强之比为_。起始温度、容器体积相同（T1、2L密闭容器），一定条件下，反应I、II起始CO2、H2、CH3OH(g)、H2O(g)的物质的量如下表所示：对比反应I、II平衡常数：K（I）_（填“”“或“”，下同）K（II）；平衡时CH3OH的浓度：c（I）_c（II）。（2）CO2可用来合成低碳烯烃：2CO2(g)+H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)H=127.8 kJ/mol；在0.1MPa下