Question

【題目】霧霾天氣嚴重影響人們的生活，汽車尾氣所排放的氮氧化物及燃煤所排放的硫氧化物是造成霧霾的重要原因。

（1）NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。反應原理如圖所示：

如圖是不同催化劑Mn和Cr在不同溫度下對應的脫氮率，由圖可知工業使用的最佳的催化劑和相應的溫度分別為________________。

（2）改善能源結構是治理霧霾問題的最直接有效途徑。二甲醚是一種清潔能源，可用合成氣在催化劑存在下制備二甲醚，其反應原理為：

2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g)　ΔH

已知在一定條件下，該反應中CO的平衡轉化率α隨溫度、投料比的變化曲線如圖3所示。

① a、b、c按由大到小的順序排序為_______________；ΔH_____0(填“>”“<”或“=”)。

② 對于氣相反應，用某組分(B)的平衡分壓p(B)代替物質的量濃度c(B)也可以表示平衡常數(記作Kp)，則該反應平衡常數的表達式Kp=_________________________。

③ 在恒容密閉容器里按體積比為1∶2充入一氧化碳和氫氣，一定條件下反應達到平衡狀態。當改變反應的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向逆反應方向移動的是_____。

A．一氧化碳的轉化率減小

B．容器的壓強增大

C．化學平衡常數K值減小

D．逆反應速率先增大后減小

E．混合氣體的密度增大

Answer 1

【答案】Mn、200℃左右 a>b>c < CD

【解析】

(1)根據圖象知，脫氮率越高越好，但Cr作催化劑時溫度高于Mn，溫度越高，對設備要求越高，增大生產成本，且脫氮率增大較小，所以使用Mn作催化劑較好；根據圖象知，在溫度為200℃左右，脫氮率較高，

因此，本題正確答案是：Mn、200℃左右；

（2）①根據圖象知，增大氫氣濃度，平衡右移，一氧化碳的轉化率增大，故有a>b>c；溫度升高，轉化率降低，說明該反應為放熱反應，ΔH<0；

因此，本題正確答案是：a>b>c ；< ；

②由方程式2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g)可知，用某組分(B)的平衡分壓p(B)代替物質的量濃度c(B)表示的平衡常數Kp=；

因此，本題正確答案是：；

③可逆反應：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3 (g)＋H2O(g) ΔH<0；在恒容密閉容器里按體積比為1∶2充入一氧化碳和氫氣，一定條件下反應達到平衡狀態；

A．增加一氧化碳氣體的濃度，平衡右移，一氧化碳的轉化率減小，錯誤；

B．如果容器的體積、溫度不變，充入和反應無關的氣體，容器的壓強增大，各物質的濃度不變，平衡不移動，錯誤；

C．該反應為放熱反應，升高溫度，平衡左移，化學平衡常數K值減小，正確；

D．逆反應速率先增大后減小，說明逆反應速率大于正反應速率，平衡左移，正確；

E．該反應在反應前后氣體的質量不發生變化，混合氣體的密度增大，說明氣體的體積減小，相當于增大壓強，平衡右移，錯誤；

綜上所述，本題選CD。