专题讲座（七） 常考速率、平衡图像题解题策略（练）-2023年高考化学一轮复习讲练测（全国通用）（解析版）

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专题讲座（七） 常考速率、平衡图像题解题策略
第一部分：高考真题感悟
1．（2021·北京·高考真题）丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃，将一定浓度的 CO2与固定
浓度的 C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C3H6、CO 和H2浓度随初始 CO2浓度的变
化关系如图。
已知：
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol
②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol
下列说法不正确的是
A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol
B．c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2CO+H2O
C．其他条件不变，投料比 c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大
D．若体系只有 C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度 c0与流出物质浓度 c之间一定存在：
3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)
【答案】C
【解析】A．根据盖斯定律结合题干信息① C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol②C3H6(g)
+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 可知，可由①-②-③
得到目标反应 C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，该反应的△H= =+124kJ/mol，A正确；B．仅按
C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知 C3H6、H2的浓度随 CO2浓度变化趋势应该是一致的，但是氢气的变化不明显，
反而是 CO 与C3H6的变化趋势是一致的，因此可以推断高温下能够发生反应 CO2+H2CO+H2O，从而导
致C3H6、H2的浓度随 CO2浓度变化趋势出现这样的差异，B正确；C．投料比增大，相当于增大 C3H8浓度，
浓度增大，转化率减小， C错误；D．根据质量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有
C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度 c0和出口各气体的浓度符合
3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D正确；答案为：C。
2．（2021·江苏·高考真题）NH3与O2作用分别生成 N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的
NH3可通过催化氧化为 N2除去。将一定比例的 NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反
应管，NH3的转化率、生成 N2的选择性[ 100%]与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是
A．其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大
B．其他条件不变，在 175～300 ℃范围，随温度的升高，出口处 N2和氮氧化物的量均不断增大
C．催化氧化除去尾气中的 NH3应选择反应温度高于 250 ℃
D．高效除去尾气中的 NH3，需研发低温下 NH3转化率高和 N2选择性高的催化剂
【答案】D
【解析】A．NH3与O2作用分别生成 N2、NO、N2O的反应均为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，
平衡向逆反应方向进行，氨气的平衡转化率降低，故 A错误；B．根据图像，在 175～300 ℃范围，随温度
的升高，N2的选择率降低，即产生氮气的量减少，故 B错误；C．根据图像，温度高于 250℃ N2的选择率
降低，且氨气的转化率变化并不大，浪费能源，根据图像，温度应略小于 225℃，此时氨气的转化率、氮
气的选择率较大，故 C错误；D．氮气对环境无污染，氮的氧化物污染环境，因此高效除去尾气中的
NH3，需研发低温下 NH3转化率高和 N2选择性高的催化剂，故 D正确；答案为 D。
3．（2022·北京·高考真题） 捕获和转化可减少 排放并实现资源利用，原理如图 1所示。反应①完
成之后，以 为载气，以恒定组成的 混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组
分的物质的量随反应时间变化如图 2所示。反应过程中始终未检测到 ，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A．反应①为 ；反应②为
B． ， 比 多，且生成 速率不变，可能有副反应
C． 时刻，副反应生成 的速率大于反应②生成 速率
D． 之后，生成 的速率为 0，是因为反应②不再发生
【答案】C
【解析】A．由题干图 1所示信息可知，反应①为 ，结合氧化还原反应配平可得反应②
为 ，A正确；B．由题干图 2信息可知， ， 比 多，且生成
速率不变，且反应过程中始终未检测到 ，在催化剂上有积碳，故可能有副反应 ，
反应②和副反应中 CH4和H2的系数比均为 1：2，B正确；C．由题干反应②方程式可知，H2和CO 的反应
速率相等，而 时刻信息可知，H2的反应速率未变，仍然为2mmol/min，而 CO 变为 1~2mmol/min 之间，
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