2020届高考化学二轮复习陌生图像的分析与应用课件（12张） 12页

陌生图像的分析与应用 专题 六 　 大题 题 空逐空突破 ( 八 ) 真题演练 1 1. [2019· 北京， 27(1)] 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。 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 H 2 和 CO 2 ，其物质的量之比为 4 ∶ 1 ，甲烷和水蒸气 反应的方程式是 ____________________________ 。 解析　 根据 CH 4 与 H 2 O 反应生成 H 2 、 CO 2 的物质的量之比为 4 ∶ 1 ，结合原子守恒可得反应的化学方程式为 CH 4 ＋ 2H 2 O(g) 4H 2 ＋ CO 2 。 1 2 ② 已知反应器中还存在如下反应： ⅰ .CH 4 (g) ＋ H 2 O(g) == =CO(g) ＋ 3H 2 (g) 　 Δ H 1 ⅱ .CO(g) ＋ H 2 O(g) == =CO 2 (g) ＋ H 2 (g) 　 Δ H 2 ⅲ .CH 4 (g) == =C(s) ＋ 2H 2 (g) 　 Δ H 3 …… ⅲ 为积炭反应，利用 Δ H 1 和 Δ H 2 计算 Δ H 3 时，还需要利用 _________________________ ______________________________ 反应的 Δ H 。 C(s) ＋ 2H 2 O(g) == =CO 2 (g) ＋ 2H 2 (g)[ 或 C(s) ＋ CO 2 (g) == =2CO(g)] 解析　 根据盖斯定律，由 ⅰ ＋ ⅱ － ⅲ 或 ⅰ － ⅱ － ⅲ 可得目标热化学方程式。 1 2 ③ 反应物投料比采用 n (H 2 O) ∶ n (CH 4 ) ＝ 4 ∶ 1 ，大于初始反应的化学计量数之比，目的是 ____( 选填字母序号 ) 。 a. 促进 CH 4 转化 b. 促进 CO 转化为 CO 2 c. 减少积炭生成 abc 解析　 反应物的投料比 n (H 2 O) ∶ n (CH 4 ) ＝ 4 ∶ 1 ，大于初始反应的化学计量数之比， H 2 O 的物质的量增加，有利于促进 CH 4 转化，促进 CO 转化为 CO 2 ，防止 CH 4 分解生成 C(s) ，从而减少积炭生成。 1 2 ④ 用 CaO 可以去除 CO 2 。 H 2 体积分数和 CaO 消耗率随时间变化关系如图所示。 从 t 1 时开始， H 2 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： _____________________________________________________________________ 。 降低 CaO ＋ CO 2 == =CaCO 3 ， CaCO 3 覆盖在 CaO 表面，减少了 CO 2 与 CaO 的接触面积 1 2 解析　 根据题图可知，从 t 1 时开始， CaO 消耗率曲线的斜率逐渐减小，单位时间内 CaO 消耗率逐渐降低。 CaO 与 CO 2 反应生成 CaCO 3 ， CaCO 3 会覆盖在 CaO 表面，减少了 CO 2 与 CaO 的接触面积，从而失效。 1 2 2. [2019· 江苏， 20(3)] CO 2 催化加氢合成二甲醚是一种 CO 2 转化方法，其过程中主要发生下列反应： 反应 Ⅰ ： CO 2 (g) ＋ H 2 (g) == =CO(g) ＋ H 2 O(g) Δ H ＝ 41.2 kJ·mol － 1 反应 Ⅱ ： 2CO 2 (g) ＋ 6H 2 (g) == =CH 3 OCH 3 (g) ＋ 3H 2 O(g) Δ H ＝－ 122.5 kJ·mol － 1 在恒压、 CO 2 和 H 2 的起始量一定的条件下， CO 2 平衡转 化率和平衡时 CH 3 OCH 3 的选择性随温度的变化如图 3 。 1 2 ① 温度高于 300 ℃ ， CO 2 平衡转化率随温度升高而上升的原因是 ___________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 。 反应 Ⅰ 的 Δ H ＞ 0 ，反应 Ⅱ 的 Δ H ＜ 0 ，温度升高使 CO 2 转化为 CO 的平衡转化率上升，使 CO 2 转化为 CH 3 OCH 3 的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度 解析　 反应 Ⅰ 为吸热反应，反应 Ⅱ 为放热反应，当升高温度时，反应 Ⅰ 平衡正向移动， CO 2 转化为 CO 的平衡转化率上升，反应 Ⅱ 平衡逆向移动， CO 2 转化为 CH 3 OCH 3 的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度。 1 2 ② 220 ℃ 时，在催化剂作用下 CO 2 与 H 2 反应一段时间后，测得 CH 3 OCH 3 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 CH 3 OCH 3 选择性的措施有 _______________________________________ ____ 。 增大压强、使用对反应 Ⅱ 催化活性更高的催化剂 解析　 反应 Ⅰ 是气体分子数不变的反应，反应 Ⅱ 是气体分子数减小的反应，所以可以通过加压使反应 Ⅱ 平衡正向移动，或者加入有利于反应 Ⅱ 进行的催化剂。 1 2 题组一　选择反应最佳条件 1. (2018· 湖北八市 3 月联考 ) 汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝： 模拟预测 2 1 2 3 根据 右 图判断提高脱硝效率的最佳条件是 ____________ _______________________________________ ；氨氮比一定时，在 400 ℃ 时，脱硝效率最大，其可能的原因是 _____________________________________________________________________ 。 在氨氮物质的 量之比为 1 ，温度在 400 ℃ 时，脱硝效率最大 在 400 ℃ 时催化剂的活性最好，催化效率最高，同时 400 ℃ 温度较高，反应速率快 2. 如 图是在一定时间内，使用不同催化剂 Mn 和 Cr 在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳催化剂为 ____ 、相应温度为 __________ ；使用 Mn 作催化剂时，脱氮率 b ～ a 段呈现如图变化的可能原因是 _____________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________ 。 1 2 3 Mn 200 ℃ 左右 b ～ a 段，开始温度较低，催化剂活性较低，脱氮反应速率较慢，反应还没达到化学平衡，随着温度升高反应速率变大，一定时间参与反应的氮氧化物变多，导致脱氮率逐渐升高 (1) 在 ＝ 1 条件下，最佳温度应控制在 _____________________________ 左右。 (2) 若不使用 CO ，温度超过 775 K ，发现 NO 的分解率降低，其可能的原因为 _________ ___________________________________ 。 (3) 用平衡移动原理解释为什么加入 CO 后 NO 转化为 N 2 的转化率增大： ____________ ________________________________________________________________________________ 。 题组二　解释曲线发生某种现象的原因 3. 汽车使用乙醇汽油并不能减少 NO x 的排放，某研究小组在实验室以耐高温试剂 Ag － ZSW － 5 催化，测得 NO 转化为 N 2 的转化率随温度变化情况如图所示。 1 2 3 870 K(860 ～ 880 K 范围内都可以 ) 该反应放热，升高温度，反应向逆反应方向进行 加入的 CO 会与 NO 的分解产物 O 2 发生反应，促进 NO 分解平衡向生成 N 2 的方向移动，导致 NO 转化率升高