題型-平衡圖像原因解釋

?常見題型解讀

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像分析類試題是高考的熱點題型，圖像中蘊含著豐富的信

息，具有簡明、直觀、形象的特點，命題形式靈活，難度較大。大多數(shù)是以圖表或圖像的

形式給出信息需要考生對信息快速提取并加工出化學(xué)模型進(jìn)行解答，這也是這部分真正的

難點所在。需要考生分辨出影響速率和平衡的因素，必備知識上考察影響速率和平衡的因

素，能力上要求考生信息的提取和加工，分析和推理的能力，既要求功底扎實又要求思維

靈活，發(fā)展了宏觀辨識與微觀探析，證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。在實際生產(chǎn)過程中，

影響因素是多元化、多方位和多層次的。在近幾年的相關(guān)考題中，對單一因素影響的考查已經(jīng)越來

越少了，主要以“多因素影響”出現(xiàn)，考查考生的綜合分析判斷能力。以實際情景（場景）為背景，更

能體現(xiàn)核心素養(yǎng)的要求。

善總結(jié)?答題模版構(gòu)建

1.化學(xué)平衡圖象解題步驟

I⑴反應(yīng)詼麗正能魴的血氤態(tài)；

分析已達(dá)平衡的

⑵反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量是增大還是減小;

可逆反應(yīng)的特點

；（3）反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，還是放熱反應(yīng)

j二看面（斯縱巫標(biāo)寫砒標(biāo)前煮叉）-

［二看線（即線的走向和變化趨勢）；

看圖像三看點（即起點、折點、交點、終點）；

;四看輔助線（如等溫線、等壓線、平麒等）；

；五看量的變化（如濃度變化、溫度變化等）

聯(lián)想外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)

想規(guī)律

平衡的影響規(guī)律

根據(jù)圖像中所表現(xiàn)的關(guān)系與所學(xué)規(guī)律相對比,

做判斷

作出符合題目要求的判斷

2.復(fù)雜（競爭、連續(xù)）反應(yīng)圖象的解題流程

一、影響化學(xué)平衡的因素

1.若其他條件不變，改變下列條件對化學(xué)平衡的影響

改變的條件（其他條件不變）化學(xué)平衡移動的方向

增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動

濃度

減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動

增大壓強向氣體分子總數(shù)減小的方向移動

壓強（對有氣體反應(yīng)前后氣體體積改變

減小壓強向氣體分子總數(shù)增大的方向移動

參加的反應(yīng)）

反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強平衡不移動

升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動

溫度

降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動

催化劑同等程度改變VjE、V逆，平衡不移動

2.“惰性氣體”對化學(xué)平衡移動的影響

（1）恒溫、恒容下：加入惰性氣體引起＞體系總壓增大,但體積不變，各反應(yīng)物、生成物的濃度均未

改變，故反應(yīng)速率不變，憶正、憶逆也不變，化學(xué)平衡也不發(fā)生移動

（2）恒溫、恒壓下：加入惰性氣體引起＞體積增大引起＞各反應(yīng)物濃度減少引起＞反應(yīng)速率減小,

%正、憶逆均減小，等效于降壓，故化學(xué)平衡向氣體總體積增大的方向移動

二、常見化學(xué)平衡圖像的類型

1.速率一時間圖像（V-/圖像）：

IIIIII

解題原則：分清正反應(yīng)、逆反應(yīng)及二者的相對大小，分清“突變”和“漸變”；正確判斷化學(xué)平衡的移動方

向；熟記濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學(xué)平衡移動的影響規(guī)律。

I.M正突變，M逆漸變，且M正＞"逆，說明是增大了反應(yīng)物的濃度，使M正突變，且平衡正向移動。

II.M正、M逆都是突然減小的，且逆，說明平衡正向移動，該反應(yīng)的正反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)或氣體

總體積增大的反應(yīng)，降低溫度或減小壓強，使V,正、V'逆突然減小，且逆。

III.V'正、M逆都是突然增大的且增大程度相同，說明該化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動，可能是使用了催化劑，

也可能是對反應(yīng)前后氣體總體積不發(fā)生變化的反應(yīng)壓縮體積（即增大壓強）所致。

2.百分含量（或轉(zhuǎn)化率）一時間一溫度（或壓強）圖像：

解題原則——“先拐先平數(shù)值大”。

在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)則先達(dá)到平衡，先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高（如圖I中

乃＞刀）、壓強較大（如圖n中曲出1）或使用了催化齊U（如圖ni中a使用了催化劑）。

I.表示？2＞方，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動。

II.表示0*1,A的轉(zhuǎn)化率減小，說明正反應(yīng)是氣體總體積增大的反應(yīng)，壓強增大，平衡逆向移動。

III.生成物C的百分含量不變，說明平衡不發(fā)生移動，但反應(yīng)速率a＞b,故a使用了催化劑；也可能該

反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng)，a增大了壓強（壓縮體積）。

3.百分含量（或轉(zhuǎn)化率）一壓強一溫度圖像：

解題原則——“定一議二”。

在化學(xué)平衡圖像中，包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的三個變量，分析方法是確定其中一個變量，

討論另外兩個變量之間的關(guān)系。如上圖I中確定壓強為105pa或io.Pa,則生成物C的百分含量隨溫度7的

升高而逐漸減小，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；再確定溫度T不變，作橫坐標(biāo)的垂線，與壓強線出現(xiàn)兩個交點,

分析生成物C的百分含量隨壓強〃的變化可以發(fā)現(xiàn)，壓強增大，生成物C的百分含量增大，說明正反應(yīng)是

氣體總體積減小的反應(yīng)。

三、化學(xué)平衡圖像題的思維建模

圖像變化的本質(zhì)原因

科學(xué)的圖像處理技巧I

守恒關(guān)系

有關(guān)化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的圖表題一直是高考關(guān)注的熱點?，在審題時，一般采用“看特點，識圖表,

想原理，巧整合"四步法解答。

第一步：看特點。即分析可逆反應(yīng)方程式，觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化(正反應(yīng)是氣體分

子數(shù)增大的反應(yīng)，還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng))、反應(yīng)熱(正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng))等。

第二步：識圖像。即識別圖像類型，橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義、線和點(平臺、折線、拐點等)的關(guān)系。利

用規(guī)律“先拐先平，數(shù)值大”判斷，即曲線先出現(xiàn)拐點，先達(dá)到平衡，其溫度、壓強越大。

第三步：想原理。聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動原理，特別是影響因素及使用前提條件等。

第四步：巧整合。圖表與原理整合，逐項分析圖表，重點看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點、化學(xué)反應(yīng)

速率和化學(xué)平衡原理。

0L____

眼教學(xué)?解題思維剖析

1.(2023?海南卷，16節(jié)選)磷酸二氫鉀在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國防工業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。某研究小組用

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的磷酸與KCl(s)反應(yīng)制備KH2PO4(S),反應(yīng)方程式為

H3PO4(aq)+KCl(s)KH2PC)4(s)+HCl(g)一定條件下的實驗結(jié)果如圖1所示。

%

/

<

770

y50

醉30

S八

O

M

0012

反應(yīng)時間/h

圖1

回答問題：

(1)該條件下，反應(yīng)至lh時KC1的轉(zhuǎn)化率為o

(2)該制備反應(yīng)的AH隨溫度變化關(guān)系如圖2所示。該條件下反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)，且

反應(yīng)熱隨溫度升高而=

r44-

￡43-

$42-

V411-------1-------1-------1------?―?

370380390400410

77K

圖2

2.(2023?江蘇卷，14節(jié)選)V2O5-WO3/TiC>2催化劑能催化NH3脫除煙氣中的NO,反應(yīng)為：4NH3(g)+

O2(g)+4NO(g)=4N2g)+6H2O(g)AH=-1632.4kJ?moP

(2)催化劑的應(yīng)用。將一定物質(zhì)的量濃度的NO、02、NH3(其余為N2)氣體勻速通過裝有V2O5-WO3/TiC>2

催化劑的反應(yīng)器，測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如題圖所示。反應(yīng)溫度在320?360。(2范圍內(nèi)，NO轉(zhuǎn)化率

隨溫度變化不明顯的原因是;反應(yīng)溫度高于380。。NO轉(zhuǎn)化率下降，除因為進(jìn)入反應(yīng)器的NO

被還原的量減少外，還有(用化學(xué)方程式表示)。

0o

8o

6o

4o

2o

Q

)()200300400

溫度/七

3.(2023?湖北省選擇性考試，19節(jié)選X5)C40H19(g)C40Hl8(g)+H-(g)及C40HliC40H10(g)

ATT

+H-(g)反應(yīng)的InK(K為平衡常數(shù))隨溫度倒數(shù)的關(guān)系如圖所示。已知本實驗條件下，lnK=——+c(R為理

RT

想氣體常數(shù)，c為截距)。圖中兩條線幾乎平行，從結(jié)構(gòu)的角度分析其原因是o

4.(2023?湖南卷，16節(jié)選)(3)在913K、lOOkPa下，以水蒸氣作稀釋氣。FezCh作催化劑，乙苯除脫氫

生成苯乙烯外：

71

?C6H5C2H5(g)+yO2(g)=8CO2(g)+5H2O(g)A/f1=-4386.9kJ-mor'

-1

②C6H5cH=CH2(g)+10O2(g)=8CO2(g)+4H2O(g)AH2=-4263.IkJ-mol

③H?(g)+go?(g)=H2O(g)△&=-241.8kJ-mor'

④C6H5c2H5(g)UC6H5cH=CH2(g)+H2(g)

還會發(fā)生如下兩個副反應(yīng)：

⑤C6H5c2H5(g)uc6H6(g)+CH?=CH2(g)

?c6H5c2H5(g)+H2(g)uC6H5CH3(g)+CH4(g)

轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物所消耗乙苯的量

以上反應(yīng)體系中，芳香燒產(chǎn)物苯乙烯、苯和甲苯的選擇性S(S=xlOO%)

已轉(zhuǎn)化的乙苯總量

隨乙苯轉(zhuǎn)化率的變化曲線如圖所示，其中曲線b代表的產(chǎn)物是,理由是

5055657585

乙苯轉(zhuǎn)化率/%

5.(2023?遼寧省選擇性考試，18節(jié)選)硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位。

(3)接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化：

SO2（g）+yO2（g）S03（g）AH=-98.9kJmoli

⑴為尋求固定投料比下不同反應(yīng)階段的最佳生產(chǎn)溫度，繪制相應(yīng)轉(zhuǎn)化率（a）下反應(yīng)速率（數(shù)值已略去）與溫

度的關(guān)系如下圖所示，下列說法正確的是0

<

眼?=0.88

但

^a=0.90

a=0.92

470480490500510520

溫度FC

a.溫度越高，反應(yīng)速率越大

b.ct=0.88的曲線代表平衡轉(zhuǎn)化率

c.a越大，反應(yīng)速率最大值對應(yīng)溫度越低

d.可根據(jù)不同a下的最大速率，選擇最佳生產(chǎn)溫度

（ii）為提高鈾催化劑的綜合性能，我國科學(xué)家對其進(jìn)行了改良。不同催化劑下，溫度和轉(zhuǎn)化率關(guān)系如下

圖所示，催化性能最佳的是（填標(biāo)號）。

%8o

M、6o

^e

歆4o

6a-V-K

sb-V-K-Cs

2Oc。V-K-Ce

d-V-K-Cs-Ce

300350400450500550

溫度/℃

（iii）設(shè)。2的平衡分壓為p,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為ae，用含P和ae的代數(shù)式表示上述催化氧化反應(yīng)的

Kp=（用平衡分壓代替平衡濃度計算）。

6.（2023?山東卷，20節(jié)選）一定條件下，水氣變換反應(yīng)CO+H2OCO2+H2的中間產(chǎn)物是HCOOH。

為探究該反應(yīng)過程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分子反應(yīng)：

I.HCOOHCO+H2O（快）

II.HCOOH----CC）2+H2（慢）

（3幾溫度下，在密封石英管內(nèi)完全充滿LOmolLiHCOOH水溶液，使HCOOH分解，分解產(chǎn)物均完全

溶于水。含碳物種濃度與反應(yīng)時間的變化關(guān)系如圖所示（忽略碳元素的其他存在形式）。M時刻測得co、CO2

的濃度分別為0.70mol-L-i、0.16molL-1,反應(yīng)II達(dá)平衡時，測得H2的濃度為y體系達(dá)平衡后

c(CO)

_（用含y的代數(shù)式表示，下同），反應(yīng)II的平衡常數(shù)為

c(CO2)

相同條件下，若反應(yīng)起始時溶液中同時還含有0.10mol-I/i鹽酸，則圖示點a、b、c、d中，CO的濃度

峰值點可能是（填標(biāo)號）。與不同鹽酸相比,CO達(dá)濃度峰值時,CO2濃度（填“增大”“減小”或“不變”）,

c（CO）

C（H\O\H）的反應(yīng)（填“增大”“減小”或“不變”）。

7.（2023?全國新課標(biāo)卷，29節(jié)選）氨是最重要的化學(xué)品之一，我國目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位。

（4）在不同壓強下，以兩種不同組成進(jìn)料，反應(yīng)達(dá)平衡時氨的摩爾分?jǐn)?shù)與溫度的計算結(jié)果如下圖所示。

XN

其中一種進(jìn)料組成為x%=0.75、2=0.25,另一種為x%=0.675、xNj=0.225,=0.10。（物質(zhì)i的摩爾分?jǐn)?shù):

圖3圖4

①圖中壓強由小到大的順序為,判斷的依據(jù)是o

②進(jìn)料組成中含有情性氣體Ar的圖是o

③圖3中，當(dāng)p『20MPa、*但=0.20時，氮氣的轉(zhuǎn)化率a=。該溫度時，反應(yīng)

IN.(gA,H：(g)：(gj的平衡常數(shù)Kp=(MPa)1(化為最簡式)。

8.(2023?浙江省6月選考，19節(jié)選)水煤氣變換反應(yīng)是工業(yè)上的重要反應(yīng)，可用于制氫。

1

水煤氣變換反應(yīng)：H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)AH=-41.2kJmor

該反應(yīng)分兩步完成：

1

3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)AHi=-47.2kJ-moP

2Fe3(Z)4(s)+H2(D(g)--3Fe2O3(s)+H2(g)A//2

(4)水煤氣變換反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng)，需在多個催化劑反應(yīng)層間進(jìn)行降溫操作以“去除”反應(yīng)過程中的

余熱(如圖1所示)，保證反應(yīng)在最適宜溫度附近進(jìn)行。

:-------：催化劑

1““,一；反應(yīng)層

降溫

一"一'催化劑

反應(yīng)層

原料,

圖1圖3

①在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，圖2中b-c段對應(yīng)降溫操作的過程，實現(xiàn)該過程的一種操作方法是=

A.按原水碳比通入冷的原料氣B,噴入冷水(蒸氣)C.通過熱交換器換熱

②若采用噴入冷水(蒸氣)的方式降溫，在圖3中作出CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線—=

9.(2023?廣東卷，19節(jié)選)配合物廣泛存在于自然界，且在生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著重要作用。

(1)某有機物R能與FM+形成橙紅色的配離子[FeRF+,該配離子可被HNO3氧化成淡藍(lán)色的配離子

3+

[FeR3]o

①基態(tài)Fe?+的3d電子軌道表示式為0

2++2+

②完成反應(yīng)的離子方程式：NOr+2[FeR3]+3H+2[FeR3]+H2O

(2)某研究小組對(1)中②的反應(yīng)進(jìn)行了研究。

用濃度分別為2.0mol-L-i、2.5mol-L-\3.0mol-L」的HNO3溶液進(jìn)行了三組實驗，得到。[(4152+)]隨

時間t的變化曲線如圖。

1.6

①C(HN03)=3.0molL-1時，在0~1min內(nèi)，［Felgp+的平均消耗速率=。

②下列有關(guān)說法中，正確的有。

2+

c(［FeR3］)

A.平衡后加水稀釋，4——昌增大

《蚪見］)

B.［FeRT+平衡轉(zhuǎn)化率：%戶冊＞%

C.三組實驗中，反應(yīng)速率都隨反應(yīng)進(jìn)程一直減小

D.體系由橙紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榈{(lán)色所需時間：

?模型遷移演練

1.(2024?廣東省深圳市羅湖區(qū)高三期末節(jié)選)2023年杭州亞運會開幕式首次使用“零碳甲醇”作為主火炬

塔燃料。

(4)NiO-In2O3可催化CO2的氫化，體系中產(chǎn)生CH30H和CO?，F(xiàn)將一定比例的CO2、壓以一定流速

n生成(CH30H或CO)

通過催化劑，某溫度下，得到CO的轉(zhuǎn)化率、CH30H或CO的選擇性［xlOO%］與催化劑

211轉(zhuǎn)化仁。2)

中NiO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系圖:

芝

殂70%

<6W03

、

郴

同

￡-------^

04o^

。

假O

3OU

工

0CH30H選擇性

式

。

NiO質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%

①曲線（填“X”或"Y"）表示CO2的轉(zhuǎn)化率隨催化劑中NiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化。

②有利于提高CH30H選擇性的反應(yīng)條件是（填標(biāo)號）。

A.減小壓強B.使用更合適的催化劑C.原料氣中摻入適量的CO

2.（2024?江蘇省蘇州市高三期末節(jié)選）將模擬煙氣（主要成分為NO、NH3、O2）勻速通過裝有催化劑的反

應(yīng)管，NH3和NO反應(yīng)機理可表示為（ads表示吸附態(tài)）。

+NO(ads)

NH3(g)-------?NH3(ads)?NH2(ads)----------------------->NH2NO(ads)N2(g)+H2O(g)

AI2O3載體CeCVCuO活性物質(zhì)

（3）負(fù)載不同含量CeO2的催化劑對NO的脫除率隨溫度的變化如圖所示。

100

%

、90

樹

^80

盤70

O

N60

50

40

100200300400500

溫度ip

催化劑ACu:6%,Ce:3%

催化劑BCu:6%,Ce:13%

①130?200（溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升局，NO脫除率均迅速增大原因是o

②催化劑的催化效率與反應(yīng)物在載體表面的吸附和活性物質(zhì)表面的反應(yīng)有關(guān)。溫度高于400。。使用催

化劑B的NO脫除率明顯低于催化劑A,其原因是。

3.利用太陽能光解水，制備的H2用于還原CO2合成有機物，可實現(xiàn)資源的再利用

用叢還原CO2可以在一定條件下合成CH30H（不考慮副反應(yīng)）

CO2（g）+3H2（g）^^CH3OH（g）+H2O（g）\H<0

恒壓下，CO2和H2的起始物質(zhì)的量比為1：3時，該反應(yīng)在無分子篩膜時甲醇的平衡產(chǎn)率和有分子篩膜

時甲醇的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示，其中分子篩膜能選擇性分離出H2O

45

(1)甲醇平衡產(chǎn)率隨溫度升高而降低的原因為___________________________________________

(2)P點甲醇產(chǎn)率高于T點的原因為o

(3)根據(jù)圖，在此條件下采用該分子篩膜時的最佳反應(yīng)溫度為℃o

((

4.乙苯催化脫氫制取苯乙烯的反應(yīng)為:CH?—CH3g)+C02g)CH=CH2(g)+

CO(g)+H2O(g),其反應(yīng)歷程如下:

1定溫度下，向恒容密閉容器中充入一定量的乙苯和CC)2,起始壓強為")［氣體分壓。分尸氣體總壓①總)X

氣體體積分?jǐn)?shù)］。乙苯平衡轉(zhuǎn)化率與p(CO2)的關(guān)系如下圖所示，請解釋乙苯平衡轉(zhuǎn)化率隨著p(C02)變化而變

化的原因=

1530

p(CO2)/kPa

5.在密閉容器中充入5moicO和4moiNO,發(fā)生2NO(g)+2CO(g)==N2(g)+2CC)2(g)A^=-746.5

kJ-mori反應(yīng)，如圖為平衡時NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強的關(guān)系。

若在D點對反應(yīng)容器升溫的同時擴大體積至體系壓強減小，重新達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中A-G點

中的點。

5.容積均為1L的甲、乙兩個容器，其中甲為絕熱容器，乙為恒溫容器。相同溫度下，分別充入0.2mol

的NO2,發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)AH<0,甲中NO2的相關(guān)量隨時間變化如圖所示。

t/s

0~3s內(nèi)，甲容器中NO2的反應(yīng)速率增大的原因是?

6.(2024?云南部分名校高三聯(lián)考理科綜合節(jié)選)(4)在體積均為2L的甲、乙兩恒容密閉容器中分別通入1

molN?和3m0IH2,分別在不同條件下達(dá)到平衡，測得NJL的物質(zhì)的量與時間的關(guān)系如圖2所示。

o

E

X

H

N

y

①相對甲，乙僅改變的一個條件是,正反應(yīng)速率：a(填“〈”或"=”)b。

②在該條件下，乙的平衡常數(shù)為(結(jié)果保留2位小數(shù))。

7.(2024?浙江省9+1高中聯(lián)盟高三聯(lián)考節(jié)選)氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一。甲烷-水蒸氣催化重

整制氫(SMR)是一種制高純氫的方法之一，其涉及的主要反應(yīng)如下：

1

反應(yīng)I：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)AHi=+206.3kJmor

反應(yīng)II：CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)AH2

反應(yīng)III：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)AH3=-41.1kJ?moL

(3)650。(2(局部溫度過高會造成積碳)、按照一定流速通入原料氣，當(dāng)水碳比［三：:1一定時，催化劑

中無添加吸附劑和添加P-Li4SiO4吸附齊4(吸收CO2),各氣體組分反應(yīng)的平衡含量與時間的關(guān)系如圖所示:

00

10080

京9060

)80A—A—A—▲上▲▲—AA-A—

*40

70H20

儂20

60

軀50

小40

母

r30

20

10>co

0co

o3o

20401020ti304050

無添加吸附劑"""添加P-Li4SiC>4吸附劑”min

各氣體組分反應(yīng)的平衡含量(650℃)各氣體組分反應(yīng)的平衡含量(650℃)

①催化劑中添加P-Li4SiC>4吸附劑與無添加吸附劑比鈕timin前H2的平衡含量升團(tuán)CO2>CO和CH4

的平衡含量降低；timin后H2的平衡含量降低，CO2、CO和CH4的平衡含量升高，最后與無添加吸附劑時

的含量相同，可能的原因是o

②實驗時發(fā)現(xiàn)hmin后CO2的平衡含量低于理論平衡值，CO的平衡含量高于理論平衡值，可能的原因

是=(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)

8.(2024?山東煙臺高三期中聯(lián)考節(jié)選)將CO2轉(zhuǎn)化為高附加值碳基燃料，可有效減少碳排放。將CO2

和H2在催化劑作用下，可實現(xiàn)二氧化碳甲烷化。可能發(fā)生反應(yīng)：

i.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)NH\

1

ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)Aft=+41.2kJ-moF

iii.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)A//3=-206.1k『mo「

(1)利用不同催化劑，在一定溫度和反應(yīng)時間條件下，測得產(chǎn)物的生成速率與催化劑的關(guān)系如圖可知有

利于制甲烷的催化劑是=

1015

%

/

>00

95

圣90

出85

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乃

卦

g

o70

。65

60

10020030040050060070080090010001100

溫度/℃

圖2

2.(2024?湖北鄂東南省級示范高中教育教學(xué)改革聯(lián)盟高三聯(lián)考節(jié)選)空氣中CO2含量的控制和CO2資源

利用具有重要意義。

(1)已知25(、101kPa下，在合成塔中，可通過二氧化碳和氫氣合成甲醇，后續(xù)可制備甲酸。某反應(yīng)體

系中發(fā)生反應(yīng)如下：

1

I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)A77i=+41.2kJmol

1

II.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)Aft=-49kJmoP

1

III.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)A%=-165kJ-moP

(2)向剛性密閉容器中通入一定量CO2和H2,發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)II,溫度對CO和CH30H的物質(zhì)的量分

數(shù)影響如圖所示。

(

H

Q

H

0

看

O

0

X

圖中表示CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的為(填“m”或"n”)；為提高CH30H的選擇性，可采取的措施有

(寫出1條即可)。

9.(2024?廣西部分高中高三一模節(jié)選)綠色能源是未來能源發(fā)展的方向，積極發(fā)展氫能，是實現(xiàn)“碳達(dá)

峰、碳中和”的重要舉措，可以用以下方法制備氫氣。

I.甲烷和水蒸氣催化制氫氣。主要反應(yīng)如下：

1

i.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ?mol

1

ii.CO(g)+H2O(g)二^CO2(g)+H2(g)AH^l.ZkJ-mor

(3)恒定壓強為PoMPa時，將n(CH4)：反壓。尸1：3的混合氣體投入反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)i和ii,平衡時,

各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。

白0.6

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曲線

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分?jǐn)?shù)

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中表

①圖