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③從反應(yīng)快慢和反應(yīng)限度兩個角度選擇反應(yīng)條件
④綜合考慮——選擇適宜的生產(chǎn)條件a．溫度：400～500 ℃b．壓強：10～30 MPac．投料比：＝d．以鐵觸媒作催化劑e．采用循環(huán)操作提高原料利用率
1．據(jù)報道，在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇(CH3CH2OH)已成為現(xiàn)實：2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)下列敘述錯誤的是( )A．使用Cu—Zn—Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率B．升高溫度，該反應(yīng)平衡常數(shù)K一定增大C．充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率D．從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O，可提高CO2和H2的利用率答案 B解析 因催化劑能提高化學(xué)反應(yīng)速率，加快反應(yīng)進行，則在一定時間內(nèi)提高了生產(chǎn)效率，故A正確；反應(yīng)需在300 ℃進行是為了獲得較快的反應(yīng)速率，不能說明反應(yīng)是吸熱還是放熱，所以K不一定增大，故B錯誤；充入大量CO2氣體，能使平衡正向移動，提高H2的轉(zhuǎn)化率，故C正確；從平衡混合物中及時分離出產(chǎn)物，使平衡正向移動，可提高CO2和H2的轉(zhuǎn)化率，故D正確。2．(2020·武漢高三模擬)化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。(1)利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g) ΔH＞0(Ⅰ)如下圖所示，反應(yīng)(Ⅰ)在石英真空管中進行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g)，一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1________(填“＞”“＜”或“＝”)T2。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是________。
(2)CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如下圖所示。該反應(yīng)ΔH________(填“＞”或“＜”)0。實際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，選擇此壓強的理由是_______________________。
答案 (1)＜ I2(2)＜ 在1.3×104 kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強CO轉(zhuǎn)化率提高不大，同時生產(chǎn)成本增加，得不償失解析 (1)由題意知，未提純的TaS2粉末變成純凈TaS2晶體，要經(jīng)過兩步轉(zhuǎn)化：①TaS2＋2I2===TaI4＋S2，②TaI4＋S2===TaS2＋2I2，即反應(yīng)(Ⅰ)先在溫度T2端正向進行，后在溫度T1端逆向進行，反應(yīng)(Ⅰ)的ΔH大于0，因此溫度T1小于T2，該過程中循環(huán)使用的物質(zhì)是I2。(2)從圖像來看，隨著溫度的升高，CO的轉(zhuǎn)化率變小，則ΔH＜0，綜合溫度、壓強對CO轉(zhuǎn)化率的影響來看，在題給壓強下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大，不必再增大壓強。3．苯乙烯(
)是生產(chǎn)各種塑料的重要單體，可通過乙苯催化脫氫制得：
==CH2(g)＋H2(g) ΔH＝＋123.5 kJ·mol－1。工業(yè)上，通常在乙苯(EB)蒸氣中摻混N2(原料氣中乙苯和N2的物質(zhì)的量之比為1∶10，N2不參與反應(yīng))，控制反應(yīng)溫度為600 ℃，并保持體系總壓為0.1 MPa不變的條件下進行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖為
(1)A、B兩點對應(yīng)的正反應(yīng)速率較大的是________。(2)摻入N2能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率，解釋說明該事實________________________________________________________________________。(3)用平衡分壓代替平衡濃度計算600 ℃時的平衡常數(shù)Kp＝________。(保留兩位有效數(shù)字，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))(4)控制反應(yīng)溫度為600 ℃的理由是_________________________________________。答案 (1)B (2)正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加，加入氮氣稀釋，相當(dāng)于減壓 (3)0.019 (4)600 ℃時，乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低，反應(yīng)速率慢，轉(zhuǎn)化率低；溫度過高，選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活，且能耗大解析 (1)由圖可知，A、B兩點對應(yīng)的溫度和壓強都相同，A點是乙苯和氮氣的混合氣體，B點是純乙苯，則B點乙苯濃度大于A點，濃度越大反應(yīng)速率越大，則正反應(yīng)速率B點大于A點。(2)該反應(yīng)正反應(yīng)氣體分子數(shù)增加，加入氮氣稀釋，相當(dāng)于減壓，減小壓強，化學(xué)平衡正向移動，乙苯的轉(zhuǎn)化率增大。(3)由圖可知，反應(yīng)溫度為600 ℃，并保持體系總壓為0.1 MPa時，乙苯轉(zhuǎn)化率為40%，設(shè)乙苯起始物質(zhì)的量為1 mol，則依據(jù)題意可建立如下三段式：
==CH2(g)＋H2(g)起始量/mol 1 0 0變化量/mol 0.4 0.4 0.4平衡量/mol 0.6 0.4 0.4平衡時總物質(zhì)的量為1.4 mol，乙苯的平衡分壓為×0.1 MPa，苯乙烯和氫氣的平衡分壓為×0.1 MPa，則600 ℃時的平衡常數(shù)Kp＝≈0.019。
這是一份新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點過關(guān)練習(xí)第29練 化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控（含解析），共14頁。試卷主要包含了合成氨反應(yīng)中催化劑的作用是，不符合工業(yè)合成氨生產(chǎn)實際的是，下圖為工業(yè)合成氨的流程圖等內(nèi)容，歡迎下載使用。
這是一份2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第7章第36講 微專題19 化學(xué)反應(yīng)速率、平衡原理在物質(zhì)制備中的調(diào)控作用 (含解析)，共6頁。試卷主要包含了化學(xué)反應(yīng)方向的判定，控制反應(yīng)條件的目的，控制反應(yīng)條件的基本措施等內(nèi)容，歡迎下載使用。
這是一份高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第7章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第4講化學(xué)反應(yīng)原理在物質(zhì)制備中的調(diào)控作用訓(xùn)練含解析，共5頁。
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