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1、填空题 某化学反应2A (g) ≒ B(g) + D(g) 在4种不同条件下进行,B和D的起始浓度为0 ,反应物A 的浓度(mol?L-1) 随反应时间 (min) 的变化情况如下表:?
? 实验 序号
| 浓度 ?
| 0
| 10
| 20
| 30
| 40
| 50
| 60
|
1
| 800℃
| 1.0
| 0.80
| 0.67
| 0.57
| 0.50
| 0.50
| 0.50
|
2
| 800℃
| 1.0
| 0.60
| 0.50
| 0.50
| 0.50
| 0.50
| 0.50
|
3
| 800℃
| C3
| 0.92
| 0.75
| 0.63
| 0.60
| 0.60
| 0.60
|
4
| 820℃
| 1.0
| 0.40
| 0.25
| 0.20
| 0.20
| 0.20
| 0.20
|
根据上述数据,完成下列填空:
(1)实验1达到平衡的时间是?min,实验4达到平衡的时间是?min,
C3?1.0 mol?L-1(填“ < ”、“ > ”或“ = ” )。
(2)实验4比实验1的反应速率?(填“快”或“慢”),原因是?。
参考答案:
(1)? 40? min,? 30 min,C3?大于 1.0 mol?L-1
(2) 快?(填“快”或“慢”),
原因是?反应温度 高 且先达到平衡?。
本题解析:(1)达平衡指的是物质量浓度不再变化,所以为40min后,实验4达平衡的时间为30min,也是浓度不再变化的时候。比较实验3和实验2,在10min到20min时,实验三反应速率快,所以一开始浓度比实验2的浓度大。
(2)温度越高,影响反应速率,反应速率越快。达平衡的时间越短。
点评:本题属于简单的化学反应平衡的试题,主要要会将表格看懂,比较不同实验,找到实验的固定量和变化量。最后抓住化学反应平衡状态的特征来解题。
本题难度:一般
2、实验题 (15分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。写出相应的反应的化学方程式?
(2)已知:
甲醇脱水反应①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)?△H1=-23.9KJ·mol-1
甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g)? △H2=-29.1KJ·mol-1
乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g))? △H3=+50.7KJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的?△H=? KJ·mol-1
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是:?。
(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K=?(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为:?,理由是:?
③气相直接水合法党采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ℃,压强6.9MPa,n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有:??、?。
参考答案:(1)C2H4+H2SO4= C2H5OSO3H; C2H5OSO3H+H2O=C2H5OH+ H2SO4;
(2) -45.5?污染小,腐蚀性小等;(3)①K=0.07(MPa)-1; ②P1< P2< P3< P4;反应分子数减少,相同温度下,压强升高,乙烯转化率提高;? ③将产物乙醇液化转移去,增加n(H2O):n(C2H4)的比。
本题解析:(1)根据题意可得乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯C2H5OSO3H的方程式:C2H4+H2SO4= C2H5OSO3H; C2H5OSO3H+H2O=C2H5OH+ H2SO4;(2)①-②-③,整理可得C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g),△H=(-23.9+29.1-50.7)KJ/mol=-45.5 KJ/mol;与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是污染小,腐蚀性小等;(3)①乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K
(MPa)-1; ②在相同的温度下由于乙烯是平衡转化率是P1< P2< P3< P4;由方程式C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以增大压强,平衡正向移动,乙烯的转化率提高,因此压强关系是:P1< P2< P3< P4; ③若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有改变物质的浓度,如从平衡体系中将产物乙醇分离出去,或增大水蒸气的浓度,改变二者的物质的量的比等等。
本题难度:一般
3、选择题 在一定温度下,2 L密闭容器内,反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间/min
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
|
n(NO))/mol
| 0.020
| 0.010
| 0.008
| 0.007
| 0.007
| 0.007
|
该反应达到平衡状态的时间是
A.3 min? B.1 min? C.2 min? D.0 min
参考答案:A
本题解析:根据表中数据可判断,反应进行到3min’时,NO的浓度不再发生变化,达到化学平衡状态,所以答案选A.
本题难度:简单
4、选择题 CO与H2在催化剂作用下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入等量的1mol CO和2mol H2混合气体,控温。实验测得相关数据如下图1和图2。

下列有关说法正确的是?
A.该反应的正反应是气体体积减小的吸热反应
B.K1<K2(K为该条件下反应的平衡常数)
C.反应进行到5min时,a、b两容器中平衡正向移动,d、e两容器中平衡逆向移动
D.将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有升温或减压
参考答案:D
本题解析:根据图1可知,温度越高,甲醇的含量越低,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,A、B不正确。根据图像可知,从a到b到c甲醇的量都在上升,是因为T3的温度较高,反应较快最先达到平衡,T1和T2的温度虽然从理论上讲平衡的时候甲醇的量更高,但这个时候温度较T3低,反应慢,还没有达到平衡,实际上产生的甲醇量较少,所以这段温度范围内温度越高反应越快当然产物就越多了;T3之后由于c点的时候已经平衡,所以后面温度更高的也达到平衡了,所以C不正确。由于正反应是放热的、体积减小的可逆反应,所以选项D正确。答案选D。
本题难度:一般
5、选择题 在2L容积不变的容器中,发生N2+3H2
2NH3的反应。现通入4 molH2和4molN2,10 s内用H2表示的反应速率为0.12 mol/(L·s),则10 s后容器中N2的物质的量是
[? ]
A.1.6 mol
B.2.8 mol
C.3.2 mol
D.3.6 mol
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单