突破07 图像中转化率、产率变化分析-备战2021年高考化学《化学反应原理》逐空突破系列

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化学平衡图像说理题(三)

——图像中转化率、产率变化分析

答题要领

转化率问题首先看是否是平衡转化率，若为非平衡状态的转化率，则侧重分析温度、压

强、浓度对反应快慢、催化剂对反应快慢及选择性(主副反应)的影响；若为平衡转化

率，则侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响，有时也涉及温度对催化活性的影

响

【经典训练】

1、[2019·江苏卷·节选] NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相

同，NO转化为NO3—的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示

①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl−和NO3—，其离子方程式为

NaClO②溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是

2、[2019·北京卷·节选] 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

(1)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_______

______________________

②已知反应器中还存在如下反应：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1

ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2

iii.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

③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下图所示。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____________________________

3、[2017·全国卷Ⅱ·节选] 丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。正丁烷 (C4H10)脱氢制 1丁烯

(C4H8)的热化学方程式如下：C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g) ΔH＝＋123 kJ·mol－1。丁烷和氢气的混合气体以一定

流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。如图为丁

烯产率与进料气中 n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_______

______

_____________________________________________________________________________________________

4、[2017·全国卷Ⅱ·节选] 丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。烯是一种重要的化工原料，可

由丁烷催化脱氢制备。C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　ΔH＝＋123 kJ·mol－1。图(c)为反应产率和反应温度的关系

曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在 590 ℃之前随温度升高而增大的原因可

能是__________________________________________________；590 ℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因

可能是________________________________

5、已知 H2S高温热分解制 H2的反应如下：2H2S(g) 2H2(g)＋S2(g)。在恒容密闭容器中，控制不同温度进行

H2S的分解实验。

以H2S的起始浓度均为 c mol·L－1测定 H2S的转化率，结果如图所示。图中曲线 a为H2S的平衡转化率与温度

关系曲线，曲线 b表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时 H2S的转化率。请说明随温度的升

高，曲线 b向曲线 a逼近的原因：_____________________________________________

6、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，反应如下：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　

7、6NO(g)＋4NH3(g) 5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 807.0 kJ·mol－1；NO 和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性

随温度的变化曲线见下图。随着反应温度的进一步升高，在有氧的条件下 NO 的转化率明显下降的可能原因

是

_________________________________________________________________________________________

8、NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氨气足量的情况下，不同

c(NO2)/c(NO)、不同温度对脱氮率的影响如图所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应)，请回答

温度对脱氮率的影响：________________________________________________________________________

9、研究发现，催化剂可以促使烟气 CO、SO2转化为 CO2、S。反应原理为2CO(g)＋SO2(g) 2CO2(g)＋S(l)

ΔH＝－270 kJ·mol－1。其他条件相同，研究发现，分别选取Fe2O3、NiO、Cr2O3作上述反应的催化剂时，SO2

的转化率随反应温度的变化如图，研究得出，应该选择Fe2O3作催化剂，主要原因可能是_________________

_____________________________________________________________________________________________

10、研究减少 CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：

反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) △H1＝－49.6 kJ/mol，恒压下将 CO2和H2按体积比 1：3混合，

在不同催化剂作用下发生反应 I和反应 III，在相同的时间段内 CH3OH 的选择性和产率随温度的变化如图。其

中：CH3OH 的选择性＝ ×100%

① 温度高于230℃，CH3OH 产率随温度升高而下降的原因是_______________________________

② 在上述条件下合成甲醇的工业条件是______________________________

A．210℃ B．230℃ C．催化剂 CZT D．催化剂 CZ(Zr－1)T

11、2NH3(g)＋CO2(g) CO(NH2)2(l)＋H2O(l)，一定温度和压强下，若原料气中的 NH3和CO2的物质的量之比

＝x，如图是 x与CO2的平衡转化率(α)的关系。α随着 x增大而增大的原因是___________________

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