当前位置：首页 > 2021届新高考版高考化学一轮复习考点考法解析：专题十六 化学反应速率和化学平衡
该催化重整反应的ΔH= kJ·mol-1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是 (填标号)。 A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为 mol2·L-2。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如表:
积碳反应
消碳反应CO2(g)+C(s)
172 91 72
2CO(g)
CH4(g)H2(g)
C(s)+2
ΔH/(kJ·mol-1) 活化能/ 催化剂X (kJ·mol-1) 催化剂Y
75 33 43
①由上表判断,催化剂X Y(填“优于”或“劣于”),理由是 。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图1所示,升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是 (填标号)。
图1 图2
A.K积、K消均增加 B.v积减小、v消增加
C.K积减小、K消增加 D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图2所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为 。
本题图表信息丰富,能较好地考查考生接受、吸收、整合化学信息的能力。化学反应速率与化学平衡知识通常结合图表进行命题,且呈现的图表年年都有创新之处,也会结合新概念进行命题。考生在复习备考时,要有意识地培养自己解读图表、提取关键信息的能力,熟练掌握“三段式”法解题的步骤,积累化学反应原理分析题的答题技巧及模板,将图表中的信息、可逆反应的特点、勒夏特列原理和实际情况四个方面结合起来进行回答。 解题模型:链接考法1命题角度2;考法2命题角度1;考法6命题角度3;考法7命题角度2
8.[2019全国卷Ⅰ,28,14分]水煤气变换[CO(g)+H2O(g)氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:
(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。
②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。
根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为 (填标号)。
A.<0.25 B.0.25 C.0.25~0.50 D.0.50 E.>0.50
(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成
可知水煤气变换的ΔH 0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正= eV,写出该步骤的化学方程式 。
(4)Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的
和pCO相等、
和
相等。
计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率
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