反应 2 2 2CO(g)+H O(g) CO (g)+H…——2022 高考化学第 17 题答案解析

2022_重庆卷 (化学)

2022 重庆 第 17 题 单选题 区分题
2022_重庆卷 (化学)

17. 反应 2 2 2CO(g)+H O(g) CO (g)+H (g)ˆˆˆˆˆˆ †‡ˆˆˆˆˆ ˆ一定条件在工业上有重要应用。
(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
温度/℃ 700 800 830 1000
平衡常数 1.67 1.11 1.00 0.59
①反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。
②反应常在较高温度下进行,该措施的优缺点是_____。
(2)该反应常在 Pd 膜反应器中进行,其工作原理如图所示。

①利用平衡移动原理解释反应器存在 Pd 膜时具有更高转化率的原因是_____。
②某温度下,H2 在 Pd 膜表面上的解离过程存在如下平衡: 2H 2Hƒ,其正反应的活化能远小于逆反应
的活化能。下列说法错误的是_____。

A. Pd 膜对气体分子的透过具有选择性
B. 过程2 的△H>0
C. 加快Pd 膜内 H 原子迁移有利于H2 的解离
D. H 原子在 Pd 膜表面上结合为 H2 的过程为放热反应 ③同温同压下,等物质的量的 CO 和 H2O 通入无 Pd 膜反应器,CO 的平衡转化率为 75%;若换成 Pd 膜反 应器,CO 的平衡转化率为 90%,则相同时间内出口a 和出口 b 中 H2 的质量比为_____。 (3)该反应也可采用电化学方法实现,反应装置如图所示。 ①固体电解质采用______(填“氧离子导体”或“质子导体”)。 ②阴极的电极反应式为______。 ③同温同压下,相同时间内,若进口Ⅰ处 n(CO):$n(H2O)=a$:b,出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的 y 倍,则 CO 的转化率为_____(用 a,b,y 表示)。
参考答案

(1) ①. ΔH 0< ②. 优点是升高温度,反应速率较快;缺点是正反应为放热反应,升高 温度,平衡逆向移动,产物的转化率较低 (2) ①. Pd 膜能选择性分离出 H2,平衡正向移动,平衡转化率增大 ②. BD ③. 1:8 (3) ①. 质子导体 ②. $2+ -2H +2e=H$­ ③. (1-y)(a+b)a

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