loading
专题09 平衡移动简答题专练
1．乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产.回答下列问题： （1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H).再水解生成乙醇. 乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的 与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是： .
（2）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)
①图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为： ,理由是： ②气相直接水合法党采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ℃,压强6．9MPa,n(H2O)︰n(C2H4)=0．6︰1.乙烯的转化率为5℅.若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有： 、 . 2．三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料.回答下列问题： （1）对于反应2SiHCl3(g)
SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K
时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示.
在343 K下：要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是___________；要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有____________、___________.
3．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.回答下列问题：
（1）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? 6.87×10?6 NO3? 1.5×10?4 NO2? 1.2×10?5 Cl? 3.4×10?3 c/（mol·L?1） 8.35×10?4
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___________.
4．催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一,研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下： CO2(g)+3H2(g) CO2(g)+H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=－53.7kJ?mol-1 I CO(g)+H2O(g) △H2 II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1︰2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据： T（K） 543 543 553 553
[备注]Cat.1：Cu/ZnO纳米棒；Cat.2：Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比 （1）表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是___________________________.
（2）在如图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图_________.
催化剂 Cat.1 Cat.2 Cat.1 Cat.2 CO2转化率（%） 12.3 10.9 15.3 12.0 甲醇选择性（%） 42.3 72.7 39.1 71.6
5．甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料.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）②CO2（g）+3H2（g）③CO2（g）+H2（g）回答下列问题：
（1）反应①的化学平衡常数K的表达式为 ；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 .
CH3OH（g） △H1
CH3OH（g）+H2O（g） △H2 CO（g）+H2O（g） △H3
（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_____. 6．乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
（1）工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应.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)示意图如下：
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实___________. ②控制反应温度为600℃的理由是____________.
7．在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)变深.
2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色
回答下列问题：
（1）100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020 mol?L-1?s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡. ①T 100℃（填“大于”“小于”）,判断理由是 .
（2）温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向 （填“正反应”或“逆反应”）方向移动,判断理由是 .
8．NH3经一系列反应可以得到HNO3,如下图所示.
（1）II中,2NO（g）+O2?2NO2(g).在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下温度变化的曲线（如右图）.
①比较P1、P2的大小关系：________________.
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是________________.
9．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. （1）在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2.
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1 mol N2时,转移的电子数为__________mol.
②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（装置见图）.
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,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___________________________.
.
10．CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2）,还对温室气体的减排具有重要意义.回答下列问题： （1）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. 相关数据如下表：
积碳反应 CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH/(kJ·mol?1) 75 CO2(g)+C(s)=2CO(g) 172 消碳反应