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专题10 反应原理综合题(非选择题)答案
1.(1) +41.2 高温
(2)BC
(3) a 反应Ⅰ、Ⅲ均为放热反应,升高温度,平衡均逆向移动,CH3OH的选择性降低;反应Ⅱ为吸热反
应,升高温度,反应Ⅱ平衡正向移动,反应Ⅲ逆向移动,均有利于升高CO 的选择性 0.125 或1
8
(4)CO2+6e
-+6H
+=CH3OH+H2O 碳纳米管内的钴酞菁分子吸附CO 中间体,促进CO 进一步还原为甲醇,
使甲醇选择性高于管外
2.(1)41.2
(2)甲
(3) a 不变 1 mol > 6.5 1000℃以上,只发生反应Ⅰ,氢气和一氧化碳物质的量之
比约为1 且不受压强影响
3.(1)m −2p−q
(2)BC
(3) b 500℃以上反应Ⅰ进行完全,反应Ⅱ(放热反应)平衡逆向移动的程度大于反应Ⅲ(吸热反应)平衡正
向移动的程度,导致H2的转化率下降 n(CO2)=0.7 mol n(H2O)=0.8mol 上
4.(1)低温
(2)2253.6
(3)CD
(4) α (CO) 54
(5) CO 600
5.(1)a
(2) 副反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ进行的程度比较大 CO 发生副反应Ⅳ的程度比H2发生副反应Ⅲ和副反应I 的总
程度都大
(3) 90% 0.1 p0kPa
(4)2
(5)Mo2C2O= Mo2C+CO↑
(6)+494.6kJ/mol
6.(1)低温
(2)-90.2
(3) c AC 0.015
(4) 6:1 H2太少,形成的氧原子空位少,催化能力较弱;H2太多,生成的H2O过多,使催化剂中毒
7.(1)+49.4
(2)增多
(3)340℃ 催化剂的选择性发生了转变(或副反应为吸热反应,温度过高会使更多的CO2和H2反应,使
H2选择性降低,CO 选择性增大)
(4)ac
(5) 15:1 0.78 减小
8.(1) +43.8 250-300℃反应未达到平衡状态,温度越高,反应速率越大,NO 转化率升高;发生
副反应,N2转化为N2O 等,导致N2产率下降 BD
(2) 2NO(g)=N2O2(g) 低温
(3)NO*+*→N*+O*
(4)C
9.(1) 哑铃形 5
(2) 能 -1 催化剂粒径越小,比表面积越大,与反应物接触面积越大,催化效果越好,反应
速率越快
(3) 2.3 CO2+2NO3
-+18H
++16e
-=CO(NH2)2+7H2O
(4)5.4
10.(1)−117
(2) 温度升高,催化剂对反应①的催化活性降低以及副反应②(丙烷完全氧化)反应速率增幅大于主
反应①,更多丙烷转化为副产物 16%
0.4
7.3 P× 2.8
7.3 P
1.5
7.3 P×(
0.8
7.3)
1
2 P
1
2
(3) 3d
8 正八面体 1:2:1
(4) 0.1 在296 K、0.1 kPa 下,C3H8与C3H6的吸附量差值最大
11.(1)C
(2)BD
(3) CH❑3
∗+H*→CH 4
∗(或CH❑3
∗+2H2O+H*=2H2O+CH 4
∗) 放热
(4) b 0.49 500~600℃范围内,MgCO3完全分解,反应Ⅲ为吸热反应,温度升高反应Ⅲ正向
进行,消耗更多的CO2生成CO,导致作为含碳生成物的CO2的物质的量减少,所以CO2的选择性降低
12.(1)+ 41kJ⋅mol
−1
(2)反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,导致CH4的平衡浓度减小
(3)D
(4) 1−2a(或其他合理表示) 2−3a
7a−1(或其他合理表示)
(5)AC
(6)1:3
13.(1)+301.4
(2) 0.16 T 3<T 2<T 1 ΔH3<0,低流速时反应达平衡,升高温度平衡逆向移动,C3H8O3产率
降低(或高流速时反应未达平衡,温度越高,反应速率越快,C3H8O3产率越高) 气体流速加快,反
应物分子在催化剂表面吸附量降低,反应速率降低
(3) 1
9 3.5 <
14.(1) C 减小
(2)
700℃后,反应Ⅰ几乎不发生,
二者的体积分数均随温度升高而增大;反应Ⅱ是吸热反应,故升高温度,CO 和H2O的体积分数均增大
(3)H*+O*→∗OH+∗
(4) 先增大后减小 0.27
15.(1)−37.87kJ⋅mol
−1
(2)B
(3) ❑√K a x kx ❑√K a x Y 5−5 y
6 y
6 y
2
1−y
16.(1) 41.3kJ⋅mol
−1 4
(2)H2O>C2H5OH>H2
(3)A
(4) = 29.63
(5) CO
18O或C
18OO 减少CO 和CO2排放(或生成的产物乙酸具有高附加值)
17.(1)4 Δ H 1−Δ H 4
(2) 0.25
t1
e
(3) CO2 T 1~T 2° C间,只发生反应I,生成CO2与SO2物质的量相同,且升高温度平衡逆移,CO2与
SO2物质的量变化量也相同 0.6
4.4
4×0.6
0.6
4×0.8× 0.8 p0
5
减小
18.(1)+97
(2)ac
(3)ad
(4) L1 0.2mol 增大 0.064 p0 0.0064 p0
19.(1)-90.2
(2) < 为保持转化率不变,需要增大压强,使平衡正向移动抵消升高温度对平衡逆向移动的影响
(3)CH2OH* + CO* + 3H* = HOCH2CO* + 3H* 或CH2OH* + CO*= HOCH2CO*
(4)1.68
(5) 48
0.4
52.2 × 1.2
52.2
0.4
52.2 ×(
50
52.2)
2
20.(1)
(2) −250 >
(3) XeF6 0.48α 0.62 ❑√p1 p2 不移动
(4)Ⅰ、II
21.(1) -99.8 K 1
K 2
(2)BD
(3)HCOO*+H*=HCOOH*
(4) a 温度升高到一定程度时,反应以反应ii 为主,该反应前后气体体积不变,改变压强对其平
衡没有影响
( 0.2
3.8 ×3)×( 0.1
3.8 ×3)
( 2.6
3.8 ×3)×( 0.8
3.8 ×3)
或其余等价形式
(5)14CO2+12e-+8H2O=C2H4+12HCO❑3
-
22.(1)+206.2
(2) 氢键 He 原子半径太小,无法被笼形水合物的笼状结构束缚
(3) CO2(g)→CO(ads)+O(ads) 温度高于1100℃时CH4高温分解产生C 和H2,额外增加H2的量
(4)
②
③
(8×36 %)
3×(8× 16 %
3
)
(8× 16 %
3 )(8×48 %)
23.(1) CD > 反应Ⅰ为气体体积缩小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,CO2的平
衡转化率增大,因此p1> p2
(2) Δ H 2−Δ H 1 <
(3) 25
4 P
2
(4) 分子筛膜能及时分离出水蒸气,使平衡正向移动,CO2的转化率增大 CH3OH>CO>CH4
24.(1)>
(2)②
(3) 20% 3.82
(4) 减小 减小 温度升高,反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动,n(CO2)增大,反应Ⅲ逆向移动消耗
H2O的物质的量大于反应Ⅱ生成的H2O物质的量
25.(1)两种分子的中心原子均无孤电子对,因此分子空间结构与VSEPR 模型相同
(2)Δ H 2−Δ H 1
(3)BC
(4) > = 4
9
(5) 50% < >
26.(1)+172.5
(2) Ⅲ 随温度升高,反应ⅰ逆向移动,则CO 的体积分数随温度升高而降低,但反应ⅲ为吸热反
应,平衡正向移动且为主要反应,导致CO2被消耗生成CO,CO 体积分数随温度升高而增加 不变
T2℃时ZrCl4的体积分数较大,升温可加快反应速率 ac
2×100
(1-a-b-c)
2 kPa 增大
27.(1)+123.5
(2) 增大
mα
2
(m+q+mα )(1−α ) p
(3)AC
(4) 1:1 丙烯的产率最高
(5)ABC
(6)C3 H8−2e
−+2OH
−=C3H6+2H2O
28.(1)-646.3
(2) 3.8×10
−6 11.8% 温度高于800℃时,反应ⅰ已进行完全,升高温度,反应ⅱ的速率加
快
(3) b(b−2c)
a
AD
(4)NH3主要发生ⅲ,同时ⅴ进行的程度大于ⅳ进行的程度,导致NO2出口浓度高于进口浓度
29.(1) HO
*+ H
*= H2O (g) 1.48
(2) 此分子筛膜具有强亲水性,分离出生成的水,促使主反应和副反应均正向移动,促使二氧化碳的
转化率提高 > 350
∘C以上副反应占主导,副反应前后气体分子数不变,压强对平衡无影响
26.67% 0.06
(3)
30.(1) SO2+I3
−+2H2O =SO4
2−+3I
−+ 4 H
+ 40 %
(2) 有机胺呈碱性 2H2O+2e
−+2CO2= H2↑+2HCO3
− 生成的CO 吸附在催化剂Cu 的活性位点,
导致CO2还原受阻(或“CO 与Cu 生成新物质覆盖在催化剂表面”)
(3) 吸附态N−O键长最长,键能最小,易断裂产生O
∗;O 的电负性较大,容易被Fe 吸附 Fe−BN
催化剂对反应物CO 的吸附产物较稳定;CO 发生反应的活化能低于SO2;Fe−BN催化剂对生成物CO2的吸
附能力较弱,更易解吸