化学平衡图像说理题
7页1、 化学平衡图像说理题 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)的变化如图所示在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl和NO3,其离子方程式为 3HClO+2NO+H2O3Cl+2+5H+NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是 溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强 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_CH4+2H2O4H2+CO2 已知反应器中还存在如下反应:i
2、.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) H3 iii为积炭反应,利用H1和H2计算H3时,还需要利用_C(s)+2H2O(g)= CO2(g)+2H2(g) 或 C(s)+ CO2(g)=2CO(g)_反应的H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_降低_(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_CaO+ CO2= CaCO3,CaCO3覆盖在CaO表面,减少了CO2与CaO的接触面积_3、2017全国卷节选 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) H123 kJmol1。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
3、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_ _氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大_4、2017全国卷节选 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)H123 kJmol1。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_升高温度有利于反应向吸热方向进行_;590 之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是_升高温度时,反应速率加快丁烯高温裂解生成短碳链烃类_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 molL1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:_温度升高,反应速率加
4、快,达到平衡所需的时间缩短,故曲线b向曲线a靠近7、6NO(g)4NH3(g)5N2(g)6H2O(g)H1 807.0 kJmol1;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_该反应是放热反应,升高温度反应更有利于向逆反应方向进行;同时高温条件下会发生4NH35O2=4NO6H2O副反应,使NO转化率降低_ 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:_300 之前,反应未平衡,反应向右进行,脱氮率增大;300 时反应达平衡后,升温平衡逆向移动,脱氮率减小_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)H270 kJmol1。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
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