2023届高考三轮
化学反应原理综合题图像说理总结
一、速率
1、容积均为1 L的绝热容器，充入0.2 mol的NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0，NO2的相关量随时间变化如下图所示。0～3 s内，容器中NO2的反应速率增大的原因是_______________________________________
2.查阅资料得知：反应CH3CHO(aq)=CH4(g)+CO(g)在含少量I2的溶液中分两步进行：第I步反应为：CH3CHO(aq)+I2(aq)→CH3(l)+HI(aq)+CO(g) (慢反应)
第II步为快反应，增大I2的浓度能明显增大总反应的平均速率，理由为_______。
3.和生成的反应为 ，在Fe催化剂作用下的反应历程如下（*表示吸附态）。
化学吸附：；；
表面反应：；；；
脱附：。
4、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____________________________
二、温度、压强对平衡的影响（单一反应、连续反应、竞争反应）
5、 F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡（反应放热），体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时，N2O5(g)完全分解)：
t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞
p/kPa 35.8 40.3 42.5. 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1
若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是__________________________________________________________
6、 利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1＜0
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2＜0
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3＞0
(1)图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母)，其判断理由是
(2)合成气的组成n（H2）/n（CO+CO2）＝2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”)，其原因是 ；图2中的压强由大到小为 ，其判断理由是
7、CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =41.2 kJ·mol 1
反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.5 kJ·mol 1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中：
CH3OCH3的选择性=×100％
①温度高于300 ℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是 ；
②220 ℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有 。
8、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：_____________________________________________
9、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
10、为更有效处理工业废气中排放的氮氧化物(NOx)、SO2等，减少大气污染。
(1)脱硝反应机理如图，Cu＋的作用是____________，C2H4参与的反应方程式 ______________
(2)选择性催化还原技术(SCR)是目前较为成熟的烟气脱硝技术，其反应原理主要为：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)；ΔH＝ -1627 kJ mol-1
①该方法应控制反应温度在315～400℃之间，反应温度不宜过高的原因是_____________________________
②氨氮比 n(NH3)/n(NO) 会直接影响该方法的脱硝率。如图为350 ℃时，只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系图。当 n(NH3)/n(NO)>1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是______________
(3)烟气脱硫、脱硝一体化技术是大气污染防治研究的热点。ClO2及NaClO2均是性能优良的脱硫脱硝试剂。某研究小组用ClO2进行单独脱除SO2实验时，测得SO2的脱除率随溶液pH变化如图所示。当3
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ. =+40.9 kJ/mol
不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知：CO2的平衡转化率=
CH3OH的平衡产率=
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___________；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为_________(填标号)。
A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压
12.在体积为2L的恒压密闭容器中，起始充入1mol 和3mol ，发生反应，该反应在不同温度下达到平衡时，各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
表示和的体积分数随温度变化的曲线分别是_______(填字母序号)。
三、投料比
13.利用反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH＜0，可实现汽车尾气的无害化处理。一定条件下进行该反应，测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=]的关系如图所示。
①投料比m1、m2、m3从大到小的顺序为___________。
②随着温度的升高，不同投料比下CO平衡转化率趋于相近的原因是___________。
14.(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
计算热分解反应④的________。
(2)较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反应④高温热分解。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是________，缺点是________。
(3)在、反应条件下，将的混合气进行热分解反应。平衡时混合气中与的分压相等，平衡转化率为________，平衡常数________。
(4)在、反应条件下，对于分别为、、、、的混合气，热分解反应过程中转化率随时间的变化如下图所示。
①越小，平衡转化率________，理由是________。
②对应图中曲线________，计算其在之间，分压的平均变化率为________。
四、最佳条件的选择
15、 CO2与CH4经催化重整，制得合成气：
CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g) ΔH= +120 kJ·mol-1 ，按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900℃的原因是_____________________________
16、氨气制取尿素[CO(NH2)2]的合成塔中发生反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。下图为合成塔中不同氨碳比a [] 和水碳比b[]时二氧化碳转化率(α)。b宜控制在 范围内。
A.0.6~0.7 B.1~1.1 C.1.5~1.6
a宜控制在4.0左右，理由是
17.已知：生物脱H2S的原理：H2S＋Fe2(SO4)3===S↓＋2FeSO4＋H2SO4
4FeSO4＋O2＋2H2SO42Fe2(SO4)3＋2H2O
由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为________________，若反应温度过高，反应速率下降，其原因是_______________________________
五、催化剂、活化能
18、反应中催化剂话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。相关数据如下表：
积碳反应：CH4(g)= C(s)+2H2(g) 消碳反应：CO2(g)+ C(s)= 2CO(g)
ΔH/(kJ·mol 1) 75 172
活化能/(kJ·mol 1) 催化剂X 33 91
催化剂Y 43 72
由上表判断，催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”)，理由是___________________
19、NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________________________________________；当反应温度高于380 ℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是______________________________________________
20、煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×10 3mol·L 1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 SO42 SO32 NO3 NO2 Cl
c/(mol·L 1) 8.35×10 4 6.87×10 6 1.5×10 4 1.2×10 5 3.4×10 3
由实验结果可知，脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_________________________________
21、以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化为乙酸，请写出该反应的化学方程式：____________。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图2所示。在温度为______时，催化剂的活性最好，效率最高。请解释图中250～400 ℃时乙酸生成速率变化的原因：250～300 ℃时______________________；300～400 ℃时_____________________
22.采用镍系催化剂的水煤气(主要有效成分为和)甲烷化是推动绿色发展的有效途径，该过程中涉及的反应有：①
②
③
已知：反应①称为甲烷化反应；转化率，甲烷的选择性，两式中的L为进口或出口流量()。
适当增大氢碳比也可有效抑制积碳。实验表明当氢碳比逐渐增加到3的过程中，既提高了平衡转化率和选择性，又有效抑制了积碳现象，主要原因是_______。
(3)当氢碳比为3时，的转化率和的选择性与不同的氢气流速变化关系如图所示。
氢气流速低于或高于都不利于甲烷化反应，可能的原因是_______。
(4)若向一定温度下的密闭容器中投入n和1，发生上述3个反应，达到平衡时，测得气体总压为p，容器中存在x，yC，和_______(用含n、x、y、z和p的式子表示，下同)，该温度下，甲烷化反应①的分压平衡常数Kp=_______。
(5)为了同时提高的转化率与的选择性，可选择的反应条件为_______(填标号)。
A．高温高压、高氢碳比(3~4) B．低温低压、低氢碳比(1~2)
C．低温高压、高氢碳比(3~4) D．低温高压、低氢碳比(1~2)
23.为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) H=-746.5kJ mol-1kJ mol-1的影响，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。
在催化剂乙作用下，图中M点NO转化率_______(填“一定是”、“可能是”、“一定不是”)平衡转化率，理由是_______。
24.汽车尾气中的NO（g）和CO（g）在一定温度和催化剂条件下可发生反应2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g）△H=-746.5kJ·mol－1 。
将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中的NO含量，从而确定尾气脱氮率（脱氮率即NO的转化率），结果如图所示。
②若温度低于200℃，图中曲线脱氯率随温度升高而变化不大的主要原因是__________；
判断a点对应的脱氮率是否为对应温度下的平衡脱氮率，并说明其理由：____________。
六、“抛物线”曲线
25.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
③CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)
反应①为主反应(放热反应)，②③为副反应。
(1)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图1所示。
①温度为470K时，图中P点___(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之前，甲醇产率上升的可能原因是___。490K之后，甲醇产率下降的可能原因是___。
②提高甲醇产率的措施是___。
增大压强 B．升高温度
C．选择合适催化剂 D．加入大量催化剂
(2)如图2为一定比例的CO2/H2，CO/H2、CO/CO2/H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。当温度为490K时，根据曲线a、c，判断合成甲醇的反应机理是___(填“A”或“B”)。
A：CO2COCH3OH
B：COCO2CH3OH+H2O
(3)490K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，从平衡移动的角度分析原因___。
26.丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：
①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1= +123kJ·mol－1
图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_____________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是__________(填标号)。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强
(2)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。图(b)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___________。
(3)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_____________。
27.某化学兴趣小组研究不同温度下相同浓度漂粉精溶液对NO脱除率的影响，结果如图1所示。图1中，40～60℃区间 NO脱除率上升的原因为___________；60～80℃ 区间NO脱除率下降的原因可能为_____________________________。
28、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（相同时间测定）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：____________________________________________________
29．甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：
① ΔH=+206kJ/mol
② ΔH=-41kJ/mol
恒定压强为时，将n(CH4)∶n(H2O)=1∶3的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
系统中的含量，在700℃左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因：
①低于700℃，___________；
②高于700℃，___________。
30．苯乙烯是一种重要的化工原料，工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯
(1)已知部分物质的燃烧热数据如下表：
物质 乙苯 苯乙烯 氢气
燃烧热 -4610.2 -4441.8 -285.8
则+H2(g)的_______。
②实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气，作用是_______。随着反应的进行，少量积碳会使催化剂活性减弱，水蒸气还有利于恢复催化剂活性，原因是_______用化学方程式表示
由于发生副反应，常伴随C6H6、C2H4、C等副产物生成。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如图：
控制反应的温度约为600~650℃，不宜过低或过高，理由是____ 。
③将物质的量分数组成为m%乙苯(g)、n%的气体通入反应器，在温度t、压强p下进行反应。平衡时，乙苯的转化率为，则苯乙烯的分压为_______，平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)
(2)苯乙烯可由乙苯和催化脱氢制得。其反应历程如下：
请你解释为什么当PCO2/kpa为15时，乙苯平衡转化率达到最大值_______
31、中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) △H=+202.0 kJ/mol，若向该容器通入高温水蒸气(不参加反应，高于400℃)，C2H4的产率将________(选填“增大”“减小”“不变”“无法确定”)，理由是________________
32.接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH= 98 kJ·mol 1。
(1)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率α 随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=__________，判断的依据是__________。影响α的因素有__________。
(2)将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为α，则SO3压强为___________，平衡常数Kp=___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(3)研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：v=k( 1)0.8(1 nα')。式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为SO2平衡转化率，α'为某时刻SO2转化率，n为常数。在α'=0.90时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v~t曲线，如图所示。
曲线上v最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度tm。t
33.由氨和二氧化碳合成尿素的总反应式为：2NH3(g)+CO(g) CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH=-103.7kJ/mol。回答下列问题：
(1)关于合成尿素的反应机理有多种说法，一般认为该反应是分两步进行的：
a.2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(1) ΔH1=-119.2k.J/mol
b.NH2COONH4(l) CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH2= +15.5 kJ/mol
已知反应b的活化能远大于反应a的，则该反应机理下的决速步骤是反应_______(填“a”或“b”)。
如图为某工厂的尿素合成塔内的轴向温度测定数据，根据图示数据可以推断，合成塔下部1/3的容积内都在进行反应_______(填“a”或“b”)。
(2)反应物料氨与二氧化碳的物质的量比称为氨碳比(下文中水碳比同理)，氨碳比对尿素平衡产率的影响如下表所示(恒压20MPa下测定)
温度/℃ NH3：CO2物质的量之比
2 3 4 5
140 43 55 62 73
150 45 58 67 78
160 46 61 70 80
180 49 62 71 81
由表可见，氨碳比提高，尿素的平衡产率也提高，因为过剩的氨气既可以促进二氧化碳的转化，又能够_______，皆可使平衡向着生成尿素的方向移动。
(3)如图为尿素平衡产率与温度和水碳比的关系，则图中水碳比A、B、C由大到小的关系为_______。由图可见，相同水碳比时平衡产率开始随温度升高而增大，若继续升温，平衡产率会逐渐下降，试结合分步的反应机理说明其中的原因_______。
七、温度与K、k的关系
34．环氧乙烷(，别称EO)是重要的杀菌剂和工业合成原料。回答下列问题：
(一)乙烯直接氧化法：
反应Ⅰ：(g)
反应Ⅱ：
(1)乙烯与在a、b两种催化剂作用下发生反应，催化剂的催化活性(用EO%衡量)及生成EO的选择性(用EO选择性%表示)与温度(T)的变化曲线如图一所示。
①依据图给信息，选择制备环氧乙烷的适宜条件为_______。
②M点后曲线下降的原因为_______。
(2)设为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以。反应Ⅰ、Ⅱ对应的随(温度的倒数)的变化如图二所示。
①_______0(填“>”或“＜”)。
②在T℃的恒温、恒容密闭容器中，按体积分数充入反应混合气体：乙烯30%、氧气7%，其余混合气63%(致稳气)，发生反应Ⅰ(忽略反应Ⅱ)。平衡时体系压强为2000kPa，乙烯的转化率为，则T℃下反应Ⅰ的相对压力平衡常数_______。
35.异丁烯[CH2=C(CH3)2]作为汽油添加剂的主要成分，可利用异丁烷与CO2反应来制备。
反应I：CH3CH(CH3)CH3(g)＋CO2(g)CH2=C(CH3)2(g)＋H2O(g)＋CO(g) ΔH1＞0
反应II：CH3CH(CH3)CH3(g) CH2=C(CH3)2(g)＋H2(g) ΔH2＞0
向1.0L恒容密闭容器中加入0.1molCH3CH(CH3)CH3(g)和0.1molCO2(g)，利用反应I制备异丁烯。已知正反应速率可表示为v正=k正c[CH3CH(CH3)CH3] c(CO2)，逆反应速率可表示为，v逆=k逆c[CH2=C(CH3)2] c(H2O) c(CO)，其中k正、k逆为速率常数。
①图1中能够代表k逆的曲线为___________ (填“L1”“L2”、或“L3”“L4”)。
36.异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注。其主要反应如下:
答案
一、速率
1、容积均为1 L的绝热容器，充入0.2 mol的NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0，NO2的相关量随时间变化如下图所示。0～3 s内，容器中NO2的反应速率增大的原因是_______________________________________
【答案】0～3 s内温度升高对速率的影响大于浓度降低的影响
2.查阅资料得知：反应CH3CHO(aq)=CH4(g)+CO(g)在含少量I2的溶液中分两步进行：第I步反应为：CH3CHO(aq)+I2(aq)→CH3(l)+HI(aq)+CO(g) (慢反应)
第II步为快反应，增大I2的浓度能明显增大总反应的平均速率，理由为_______。
【答案】总反应平均速率由慢反应决定，I2为慢反应的反应物，增大I2的浓度，慢反应的速率增大，则总反应平均速率增大(或根据总反应可知I2为该反应的催化剂，增大I2的浓度，可以增大总反应的平均速率
3.和生成的反应为 ，在Fe催化剂作用下的反应历程如下（*表示吸附态）。
化学吸附：；；
表面反应：；；；
脱附：。
【答案】原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，N2适度过量有利于提高整体的反应速率
4、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____________________________
【答案】①CH4+2H2O4H2+CO2
②降低 CaO+ CO2= CaCO3，CaCO3覆盖在CaO表面，减少了CO2与CaO的接触面积
二、温度、压强对平衡的影响（单一反应、连续反应、竞争反应）
5、 F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡（反应放热），体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时，N2O5(g)完全分解)：
t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞
p/kPa 35.8 40.3 42.5. 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1
若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是__________________________________________________________
【答案】大于；温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高
6、 利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1＜0
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2＜0
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3＞0
(1)图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母)，其判断理由是
(2)合成气的组成n（H2）/n（CO+CO2）＝2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”)，其原因是 ；图2中的压强由大到小为 ，其判断理由是
【答案】(1)a；反应①为放热反应，平衡常数应随温度升高变小
(2)减小；升高温度时，反应①为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；
P3＞P2＞P1；相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高
7、CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =41.2 kJ·mol 1
反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.5 kJ·mol 1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中：
CH3OCH3的选择性=×100％
①温度高于300 ℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是 ；
②220 ℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有 。
【答案】①反应Ⅰ的ΔH＞0，反应Ⅱ的ΔH＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度。
②增大压强，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂
8、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：_____________________________________________
【答案】温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短，故曲线b向曲线a靠近
9、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
【答案】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4NH3＋5O2===4NO＋6H2O副反应，使NO转化率降低
10、为更有效处理工业废气中排放的氮氧化物(NOx)、SO2等，减少大气污染。
(1)脱硝反应机理如图，Cu＋的作用是____________，C2H4参与的反应方程式 ______________
(2)选择性催化还原技术(SCR)是目前较为成熟的烟气脱硝技术，其反应原理主要为：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)；ΔH＝ -1627 kJ mol-1
①该方法应控制反应温度在315～400℃之间，反应温度不宜过高的原因是_____________________________
②氨氮比 n(NH3)/n(NO) 会直接影响该方法的脱硝率。如图为350 ℃时，只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系图。当 n(NH3)/n(NO)>1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是______________
(3)烟气脱硫、脱硝一体化技术是大气污染防治研究的热点。ClO2及NaClO2均是性能优良的脱硫脱硝试剂。某研究小组用ClO2进行单独脱除SO2实验时，测得SO2的脱除率随溶液pH变化如图所示。当3
碱性的增强，生成ClO2-增多，氧化性增强，SO2的脱除率上升
11．以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ. =+40.9 kJ/mol
不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知：CO2的平衡转化率=
CH3OH的平衡产率=
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___________；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为_________(填标号)。
A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压
【答案】乙 p1、p2、p3 T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响 A
12.在体积为2L的恒压密闭容器中，起始充入1mol 和3mol ，发生反应，该反应在不同温度下达到平衡时，各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
表示和的体积分数随温度变化的曲线分别是_______(填字母序号)。
【答案】该反应正反应是一个放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，则H2的体积分数随温度升高而增大，的体积分数随温度的升高而减小，且起始充入1molCO2(g)和3mol H2 (g)，反应中CO2和H2的转化量之比为1：3，故过程中CO2和H2的体积分数之比也为1：3，和H2O的体积分数之比为1：4，结合图示可知表示H2和的体积分数随温度变化的曲线分别为a，d.
三、投料比
13.利用反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH＜0，可实现汽车尾气的无害化处理。一定条件下进行该反应，测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=]的关系如图所示。
①投料比m1、m2、m3从大到小的顺序为___________。
②随着温度的升高，不同投料比下CO平衡转化率趋于相近的原因是___________。
【答案】m1＞m2＞m3；温度较高时，温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影响
14.(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
计算热分解反应④的________。
(2)较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反应④高温热分解。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是________，缺点是________。
(3)在、反应条件下，将的混合气进行热分解反应。平衡时混合气中与的分压相等，平衡转化率为________，平衡常数________。
(4)在、反应条件下，对于分别为、、、、的混合气，热分解反应过程中转化率随时间的变化如下图所示。
①越小，平衡转化率________，理由是________。
②对应图中曲线________，计算其在之间，分压的平均变化率为________。
【答案】(1)170(2) 副产物氢气可作燃料 耗能高
(3) 50% 4.76(4) 越高 n(H2S):n(Ar)越小，H2S的分压越小，平衡向正反应方向进行，H2S平衡转化率越高 d 24.9
四、最佳条件的选择
15、 CO2与CH4经催化重整，制得合成气：
CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g) ΔH= +120 kJ·mol-1 ，按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900℃的原因是_____________________________
【答案】900 ℃时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低。
16、氨气制取尿素[CO(NH2)2]的合成塔中发生反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。下图为合成塔中不同氨碳比a [] 和水碳比b[]时二氧化碳转化率(α)。b宜控制在 范围内。
A.0.6~0.7 B.1~1.1 C.1.5~1.6
a宜控制在4.0左右，理由是
【答案】A； 当氨碳比大于4.0时，增大氨气的量CO2转化率增加不大，但生产成本提高了；氨碳比太小，CO2转化率低
17.已知：生物脱H2S的原理：H2S＋Fe2(SO4)3===S↓＋2FeSO4＋H2SO4
4FeSO4＋O2＋2H2SO42Fe2(SO4)3＋2H2O
由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为________________，若反应温度过高，反应速率下降，其原因是_______________________________
【答案】30 ℃、pH＝2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)
五、催化剂、活化能
18、反应中催化剂话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。相关数据如下表：
积碳反应：CH4(g)= C(s)+2H2(g) 消碳反应：CO2(g)+ C(s)= 2CO(g)
ΔH/(kJ·mol 1) 75 172
活化能/(kJ·mol 1) 催化剂X 33 91
催化剂Y 43 72
由上表判断，催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”)，理由是___________________
【答案】劣于；相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大。
19、NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________________________________________；当反应温度高于380 ℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是______________________________________________
【答案】迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大；
上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大催化剂活性下降；NH3与O2反应生成了NO
20、煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×10 3mol·L 1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 SO42 SO32 NO3 NO2 Cl
c/(mol·L 1) 8.35×10 4 6.87×10 6 1.5×10 4 1.2×10 5 3.4×10 3
由实验结果可知，脱硫反应速率______脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_________________________________
【答案】大于；NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高
21、以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化为乙酸，请写出该反应的化学方程式：____________。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图2所示。在温度为______时，催化剂的活性最好，效率最高。请解释图中250～400 ℃时乙酸生成速率变化的原因：250～300 ℃时______________________；300～400 ℃时_____________________
【答案】CO2＋CH4CH3COOH 250 ℃
催化剂效率下降是影响乙酸生成速率的主要原因 温度升高是影响乙酸生成速率的主要原因
22.采用镍系催化剂的水煤气(主要有效成分为和)甲烷化是推动绿色发展的有效途径，该过程中涉及的反应有：①
②
③
已知：反应①称为甲烷化反应；转化率，甲烷的选择性，两式中的L为进口或出口流量()。
适当增大氢碳比也可有效抑制积碳。实验表明当氢碳比逐渐增加到3的过程中，既提高了平衡转化率和选择性，又有效抑制了积碳现象，主要原因是_______。
(3)当氢碳比为3时，的转化率和的选择性与不同的氢气流速变化关系如图所示。
氢气流速低于或高于都不利于甲烷化反应，可能的原因是_______。
(4)若向一定温度下的密闭容器中投入n和1，发生上述3个反应，达到平衡时，测得气体总压为p，容器中存在x，yC，和_______(用含n、x、y、z和p的式子表示，下同)，该温度下，甲烷化反应①的分压平衡常数Kp=_______。
(5)为了同时提高的转化率与的选择性，可选择的反应条件为_______(填标号)。
A．高温高压、高氢碳比(3~4) B．低温低压、低氢碳比(1~2)
C．低温高压、高氢碳比(3~4) D．低温高压、低氢碳比(1~2)
【答案】氢碳比为3时，反应①正向移动，反应②逆向移动 氢气流速过低导致供给量不足，选择性差，不利于甲烷化反应；氢气流速过高导致停留时间过短，与催化剂接触时间不足，导致催化效率不佳 C
23.为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) H=-746.5kJ mol-1kJ mol-1的影响，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。
在催化剂乙作用下，图中M点NO转化率_______(填“一定是”、“可能是”、“一定不是”)平衡转化率，理由是_______。
【答案】 一定不是 M点处NO的转化率小于相同温度下甲作催化剂时NO的转化率
24.汽车尾气中的NO（g）和CO（g）在一定温度和催化剂条件下可发生反应2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g）△H=-746.5kJ·mol－1 。
将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中的NO含量，从而确定尾气脱氮率（脱氮率即NO的转化率），结果如图所示。
②若温度低于200℃，图中曲线脱氯率随温度升高而变化不大的主要原因是__________；
判断a点对应的脱氮率是否为对应温度下的平衡脱氮率，并说明其理由：____________。
【答案】温度较低时，催化剂的活性偏低 不是平衡脱氮率，因为该反应为放热反应，根据曲线Ⅱ可知，a点对应温度的平衡脱氮率应该更高
六、“抛物线”曲线
25.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
③CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)
反应①为主反应(放热反应)，②③为副反应。
(1)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图1所示。
①温度为470K时，图中P点___(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之前，甲醇产率上升的可能原因是___。490K之后，甲醇产率下降的可能原因是___。
②提高甲醇产率的措施是___。
增大压强 B．升高温度
C．选择合适催化剂 D．加入大量催化剂
(2)如图2为一定比例的CO2/H2，CO/H2、CO/CO2/H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。当温度为490K时，根据曲线a、c，判断合成甲醇的反应机理是___(填“A”或“B”)。
A：CO2COCH3OH
B：COCO2CH3OH+H2O
(3)490K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，从平衡移动的角度分析原因___。
【答案】（1）不是 反应未达到平衡，随温度升高，速率加快（或随温度升高，催化剂活性增大，速率加快）；反应已达平衡，合成甲醇的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，且催化剂活性降低 AC (2)A (3)CO促进反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)逆向移动，二氧化碳和氢气的量增加，水蒸气的量减少
26.丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：
①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1= +123kJ·mol－1
图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_____________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是__________(填标号)。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强
(2)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。图(b)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___________。
(3)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_____________。
【答案】 小于； AD ；氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大 ； 升高温度有利于反应向吸热方向进行 ； 温度升高反应速率加快 ；丁烷高温裂解生成短链烃类
27.某化学兴趣小组研究不同温度下相同浓度漂粉精溶液对NO脱除率的影响，结果如图1所示。图1中，40～60℃区间 NO脱除率上升的原因为___________；60～80℃ 区间NO脱除率下降的原因可能为_____________________________。
【答案】温度升高，化学反应速率加快 温度升高，气体溶解度下降；或温度升高，ClO-水解增强，HClO发生分解等。
28、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（相同时间测定）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：____________________________________________________
【答案】300 ℃之前，反应未平衡，温度升高，速率加快，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
29．甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：
① ΔH=+206kJ/mol
② ΔH=-41kJ/mol
恒定压强为时，将n(CH4)∶n(H2O)=1∶3的混合气体投入反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
系统中的含量，在700℃左右出现峰值，试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因：
①低于700℃，___________；
②高于700℃，___________。
【答案】 由于正反应方向吸热，随着温度的升高，反应向正反应方向进行的程度较大，氢气的物质的量逐渐增大 随着反应的进行，一氧化碳的物质的量增大，发生反应②，反应②正反应放热，当温度升高时，平衡逆向移动，使氢气的物质的量减小
30．苯乙烯是一种重要的化工原料，工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯
(1)已知部分物质的燃烧热数据如下表：
物质 乙苯 苯乙烯 氢气
燃烧热 -4610.2 -4441.8 -285.8
则+H2(g)的_______。
②实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气，作用是_______。随着反应的进行，少量积碳会使催化剂活性减弱，水蒸气还有利于恢复催化剂活性，原因是_______用化学方程式表示
由于发生副反应，常伴随C6H6、C2H4、C等副产物生成。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如图：
控制反应的温度约为600~650℃，不宜过低或过高，理由是____ 。
③将物质的量分数组成为m%乙苯(g)、n%的气体通入反应器，在温度t、压强p下进行反应。平衡时，乙苯的转化率为，则苯乙烯的分压为_______，平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)
(2)苯乙烯可由乙苯和催化脱氢制得。其反应历程如下：
请你解释为什么当PCO2/kpa为15时，乙苯平衡转化率达到最大值_______
【答案】(1) +117.4 体系压强为常压，掺入不反应的水蒸气等效于减压，有利于反应向气体分子数增大的方向进行，可提高乙苯的转化率 600~650℃时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性均较高，温度过低，反应速率较慢，转化率较低，温度过高，选择性下降，高温下可能失催化剂失去活性，且消耗能量较大 C+H2OCO+H2
p（CO2）压强增大，反应速率加快，乙苯转化率增多，当p（CO2）大于15kPa，由于催化剂表面有限，能吸附的乙苯量下降，反应速率减慢，乙苯转化率下降
31、中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) △H=+202.0 kJ/mol，若向该容器通入高温水蒸气(不参加反应，高于400℃)，C2H4的产率将________(选填“增大”“减小”“不变”“无法确定”)，理由是________________
【答案】增大 该反应为气体体积增大的吸热反应，通入高温水蒸气相当于加热，同时通入水蒸气，容器的体积增大，相当于减小压强，平衡均右移，产率增大
32.接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH= 98 kJ·mol 1。
(1)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率α 随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=__________，判断的依据是__________。影响α的因素有__________。
(2)将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为α，则SO3压强为___________，平衡常数Kp=___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(3)研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：v=k( 1)0.8(1 nα')。式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为SO2平衡转化率，α'为某时刻SO2转化率，n为常数。在α'=0.90时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v~t曲线，如图所示。
曲线上v最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度tm。t
【答案】 0.975 该反应气体分子数减少，增大压强，α提高。所以，该反应在550℃、压强为5.0MPa＞2.5MPa＝p２的，所以p1=5.0MPa 反应物（N2和O2）的起始浓度（组成）、温度、压强 升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。当t＜tm，k增大对v的提高大于α引起的降低；当t＞tm，k增大对v的提高小于α引起的降低
33.由氨和二氧化碳合成尿素的总反应式为：2NH3(g)+CO(g) CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH=-103.7kJ/mol。回答下列问题：
(1)关于合成尿素的反应机理有多种说法，一般认为该反应是分两步进行的：
a.2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(1) ΔH1=-119.2k.J/mol
b.NH2COONH4(l) CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH2= +15.5 kJ/mol
已知反应b的活化能远大于反应a的，则该反应机理下的决速步骤是反应_______(填“a”或“b”)。
如图为某工厂的尿素合成塔内的轴向温度测定数据，根据图示数据可以推断，合成塔下部1/3的容积内都在进行反应_______(填“a”或“b”)。
(2)反应物料氨与二氧化碳的物质的量比称为氨碳比(下文中水碳比同理)，氨碳比对尿素平衡产率的影响如下表所示(恒压20MPa下测定)
温度/℃ NH3：CO2物质的量之比
2 3 4 5
140 43 55 62 73
150 45 58 67 78
160 46 61 70 80
180 49 62 71 81
由表可见，氨碳比提高，尿素的平衡产率也提高，因为过剩的氨气既可以促进二氧化碳的转化，又能够_______，皆可使平衡向着生成尿素的方向移动。
(3)如图为尿素平衡产率与温度和水碳比的关系，则图中水碳比A、B、C由大到小的关系为_______。由图可见，相同水碳比时平衡产率开始随温度升高而增大，若继续升温，平衡产率会逐渐下降，试结合分步的反应机理说明其中的原因_______。
【答案】b a 与水反应生成NH3·H2O，利于水从体系中分离，可以移去产物 C>B>A 决速步骤反应b为吸热反应，升高温度利于平衡正向移动，转化率升高；温度过高，副反应会增多，从而使转化率降低
七、温度与K、k的关系
34．环氧乙烷(，别称EO)是重要的杀菌剂和工业合成原料。回答下列问题：
(一)乙烯直接氧化法：
反应Ⅰ：(g)
反应Ⅱ：
(1)乙烯与在a、b两种催化剂作用下发生反应，催化剂的催化活性(用EO%衡量)及生成EO的选择性(用EO选择性%表示)与温度(T)的变化曲线如图一所示。
①依据图给信息，选择制备环氧乙烷的适宜条件为_______。
②M点后曲线下降的原因为_______。
(2)设为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以。反应Ⅰ、Ⅱ对应的随(温度的倒数)的变化如图二所示。
①_______0(填“>”或“＜”)。
②在T℃的恒温、恒容密闭容器中，按体积分数充入反应混合气体：乙烯30%、氧气7%，其余混合气63%(致稳气)，发生反应Ⅰ(忽略反应Ⅱ)。平衡时体系压强为2000kPa，乙烯的转化率为，则T℃下反应Ⅰ的相对压力平衡常数_______。
【答案】(1)选用催化剂a，温度220℃ 温度升高，催化剂活性减弱；发生反应Ⅱ，使选择性下降 (2) ＜
35.异丁烯[CH2=C(CH3)2]作为汽油添加剂的主要成分，可利用异丁烷与CO2反应来制备。
反应I：CH3CH(CH3)CH3(g)＋CO2(g)CH2=C(CH3)2(g)＋H2O(g)＋CO(g) ΔH1＞0
反应II：CH3CH(CH3)CH3(g) CH2=C(CH3)2(g)＋H2(g) ΔH2＞0
向1.0L恒容密闭容器中加入0.1molCH3CH(CH3)CH3(g)和0.1molCO2(g)，利用反应I制备异丁烯。已知正反应速率可表示为v正=k正c[CH3CH(CH3)CH3] c(CO2)，逆反应速率可表示为，v逆=k逆c[CH2=C(CH3)2] c(H2O) c(CO)，其中k正、k逆为速率常数。
①图1中能够代表k逆的曲线为___________ (填“L1”“L2”、或“L3”“L4”)。
【答案】L3
36.异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注。其主要反应如下:
【答案】
