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多平衡体系中的规范解答

1.平衡移动类文字说理题答题模板

叙特点(反应特点或容器特点)→变条件→定方向→得结论(或结果)

(1)温度：该反应正向为×××(放热或吸热)反应，其他条件不变，升高(或降低)温度，平衡×××(正向或逆向)移动，因此×××(得结论)。

(2)压强：反应的正反应是气体分子数减小(或增大)的反应，当温度一定时，增大压强，平衡正向(或逆向)移动，因此×××(得结论)。

2.工业生产图像中转化率、产率变化文字说理题答题要领

(一)最佳反应条件的判断

例1甲烷还原可消除NO污染。将NO、O2、CH4混合物按一定体积比通入恒容容器中，发生如下主要反应：

①CH4(g)+2NO(g)+O2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH10

②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH20

③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH30

在催化剂A和B的分别作用下，NO的还原率和CH4的转化率分别与温度的关系如图所示。

由图可知，消除NO的最佳条件是和催化剂。?

例2利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，n(

由图所示可知脱硫脱硝最佳条件是?。?

(二)解释曲线发生某种现象的原因

例3CO2催化加氢直接合成二甲醚的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)

ΔH=-122.54kJ·mol-1。有时还会发生副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.2kJ·mol-1，其他条件相同时，反应温度对CO2平衡总转化率及反应2.5小时的CO2实际总转化率影响如图1所示；反应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5小时的二甲醚实际选择性影响如图2所示。(已知：CH3OCH3的选择性=生成二甲醚的CO2

(1)图1中，温度高于290℃，CO2平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是?。?

(2)图2中，在240~300℃范围内，相同温度下，二甲醚的实际选择性高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因：?。?

例4甲基环己烷催化脱氢()是石油工业制氢常见方法，以Ni?Cu为催化剂，固定反应温度为650K，以氮气为载气，在不同载气流速情况下，甲基环己烷脱氢转化率如图所示，b点转化率能与a点保持相当的原因是?。?

1.[2019·江苏，20(3)]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=+41.2kJ·mol-1

反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=-122.5kJ·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=2×CH

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?。?

2.[2021·江苏，18(1)(2)]甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。

(1)500℃时，CH4与H2O重整主要发生下列反应：

CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)

已知CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)ΔH=-178.8kJ·mol-1。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是?。?

(2)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为

反应Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH=+246.5kJ·mol-1

反应Ⅱ：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH=+41.2kJ·mol-1

反应Ⅲ：2CO(g)CO2(g)+C(s)

ΔH=-172.5kJ·mol-1

①在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)4CO(g)+8H2(g)的ΔH=。?

②1.01×105Pa下，将n起始(CO2)∶n起始(CH4)=1∶1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图所示。800℃下CO2平衡转化率远大于600℃下CO