2021普通高等学校招生全国统一考试模拟试题衡中同卷调研卷

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18.(共12分,除标注外,每空2分)(1)-90.5(2)b-a(1分)b-a)b(1-b)(3-3b 2a)3(3)低(1分)CO2合成甲醇反应是放热反应,逆水煤气反应是吸热反应,低温下以CO2合成甲醇反应为主,CO2合成甲醇反应是分子数变化的反应,而逆水煤气反应是分子数不变的反应623.15K4MPa下甲醇的选择性接近0(或极低)(4)AB【命题意图】本题以CO2加氢合成CH1OH的反应为背景考查化学反应原理相关知识,具体考查盖斯定律的应用、平衡常数的计算、压强和浓度对多平衡体系的综合影响等知识,意在考查考生分析、解决问题的能力。【解析】(1)观察题给已知方程式可知,反应①-反应②可得反应③,故根据盖斯定律可得,△H3=△H1-△H2=-49.4kJmol2-( 41.1k·mol)=-90.5kJ·mo-。(2)这是多平衡体系的综合运算,由于反应③可以由反应①和反应②联立得到,所以在进行平衡体系的计算时,可以认为反应③没有发生,运算过程如下逆水煤气反应:CO2 H2CO H2O起始/MPa:1转化/MPa:a平衡MPa:1-a3-aCO2合成甲醇反应:CO2 3H2←CH2OH H1O起始/MPa0转化/MPa平衡/MP1-b3-3b 2从上面的计算得,CH2OH平衡分压为(b-a)MPa,CO2合成甲醇反应的压强平衡常数K=,(b-)b。(3)由已知热化学方程式可知,CO2合成甲醇反应是放热反应,逆水煤气反应是吸热反应,则低温下以CO2合成甲醇反应为主,由于O2合成甲醇反应的前后气体分子数发生了变化,所以压强对CO2的转化率影响显著;高温下以逆水煤气反应为主,逆水煤气反应是反应前后气体分了数不变的反应,所以压强对CO2的转化率影响不明显。623.15K4MPa下,CO2的平衡转化率为30%,但甲醇产率却接近0,是因为此条作下甲醇的选择性接近于0,发生反应的CO2绝大多数生成副产物(4)实际业生产的温度尤法使催化剂的活性达到最佳,A正确;在实际1业生产中,气体是以一定的流速通过催化剂床层,原料气与催化剂接触时间较短,反应未达到平衡,而模拟软件是在平衡反应器中得到的结果,B正确;甲醇的选择性只能影响到甲醇的产率,不能影响到CO2的平衡转化率因为副反应也被计入CO2转化率,故与甲醇的选择性无关,C