1、填空题 甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH3 + H2O 
?HCOOH + CH3OH – Q（Q>0）
某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。反应体系中各组分的起始量如左下表。甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如右下图：
组分
| 物质的量/mol
|
HCOOCH3
| 1.00
|
H2O
| 1.99
|
HCOOH
| 0.01
|
CH3OH
| 0.52
|
上述反应的平衡常数表达式为K=_______________________。
计算15~20min范围内：甲酸甲酯的减少量为?mol，甲酸甲酯的平均反应速率为 ?mol/min；80~90min范围内甲酸甲酯的平均反应速率为___________ mol/min。
依据以上数据，推断该反应在10min后反应速率迅速加快的原因：??。
其他条件不变，提高温度为T2，在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
参考答案：
（1分）0.045 ， 9.0×10-3，? 0（3分）
该反应中甲酸具有催化作用，甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大。（2分）
（2分）
本题解析：（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应的化学方程式可知，平衡常数。
（2）根据图中的转化率可知，15min时甲酸甲酯的转化率是6.7%，则消耗甲酸甲酯的物质的量是0.067mol。20min时甲酸甲酯的转化率是11.2%，则消耗甲酸甲酯的物质的量是0.112mol，所以在15～20min内甲酸甲酯减少了0.112mol－0.067mol＝0.045。则甲酸甲酯的平均反应速率为0.045mol÷5min＝0.009mol/min；根据图像可知，80min后反应物的转化率不再发生变化，说明反应已经达到平衡状态，则80～90min范围内甲酸甲酯的平均反应速率为0。
（3）由于在该反应中甲酸具有催化作用，随着反应的进行，甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大。
（4）正反应是吸热反应，所以升高温度，反应物的转化率增大。且反应速率快，达到平衡的时间少，即图像是（见答案）。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题贴近高考，综合性强，在注重对学生基础知识巩固与训练的同时，侧重对学生能力的培养与解题方法的指导和训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和应试能力。
本题难度：困难
2、选择题 一定温度下，在2 L密闭容器中发生下列反应：4NO2(g)＋O2(g)
2N2O5(g)；已知该反应的平衡常数：K300 ℃＞K350 ℃，且n(NO2)(单位：mol)随时间变化如下表：
时间(s)
| 0
| 500
| 1000
| 1500
|
t1℃
| 20
| 13.96
| 10.08
| 10.08
|
t2℃
| 20
| a
| b
| c
|
?
下列说法一定正确的是（?）
A．正反应为吸热反应
B．如果t2℃＜t1℃，那么a＞b＝c，且a＝10＋0.5b
C．如果t2℃＜t1℃，那么t2℃达到平衡的时间介于1 000 s至1 500 s之间
D．如果t2℃＞t1℃，那么b＞10.08
参考答案：D
本题解析：A项，温度越低，平衡常数越大，说明正反应为放热反应，错误；B项，降温，反应速率减慢，1 000 s时未平衡，b与c不相等，错误；C项，t2℃时，由于反应速率减小，达到平衡所用时间长，大于1 000 s，但无法确定达到平衡所需时间；D项，升温，平衡左移，致使b＞10.08，正确。
本题难度：一般
3、选择题 在一定温度下可逆反应H2（g）+I2（g）?2HI（g）达到平衡的标志是（ ）
A．有1molH-H键断裂，同时有1molI-I键形成
B．容器内压强不再随时间而变化
C．单位时间内反应掉nmolI2同时生成2nmolHI
D．H2、I2、HI的浓度之比为1：1：2
参考答案：A、有1mol H-H键断裂的同时又有1 mol I-I键形成，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故A正确；
B、反应两边气体的体积不变，压强不是变量，所以压强不变，无法判断是否达到平静状态，故B错误；
C、表示的都是正反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，故C错误；
D、各组分浓度之比，无法判断浓度是否还会不变，无法判断是否达到平衡状态，故D错误；
故选：A．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O，但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为：TON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。
（1）已知25℃时，甲醇和DMC的标准燃烧热分别为△H1和△H2，则上述反应在25℃时的焓变△H3=_____。
（2）根据反应温度对TON的影响图（下左图）判断该反应的焓变△H________0（填“>”、“=”或“<”），理由是________________________________。
（3）根据反应时间对TON的影响图（上右图），已知溶液总体积10mL，反应起始时甲醇0.25mol，催化剂0.6×10—5 mol，计算该温度下，4～7 h内DMC的平均反应速率：________；计算10 h时，甲醇的转化率：________。
（4）根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图（下图），判断下列说法正确的是___?__。
a. 由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义
b. 在反应体系中添加合适的脱水剂，将提高该反应的TON
c. 当催化剂用量低于1.2×10—5 mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高
d. 当催化剂用量高于1.2×10—5 mol时，随着催化剂用量的增加，DMC的产率反而急剧下降
参考答案：（15分）
（1）2△H1 — △H2?（3分）
（2）< （2分）?经过相同的反应时间，温度较低时，反应未达到平衡；温度较高时，反应已达到平衡，随着温度升高，TON减小，即平衡向左移动，说明该反应放热（3分）
（3）1×10-3 mol·L-1·h-1（ 2分） 8.4×10-2 % （2分）
（4）ab（3分）
本题解析：
（1）根据反应①CH3OH(l)+1.5O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)? ΔH1，②CO(OCH3)2(l)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ?ΔH1，根据盖斯定律有目标反应等于①×2-②，故有ΔH3=2ΔH1-ΔH2
（2）根据图可知，温度升高，平衡逆向移动，故正反应放热ΔH<0；
（3）4h，TON=20，7h，TON=30，ΔTON=10，Δ甲醇=10×0.6×10-5mol=0.6×10-4mol，速率为0.6×10-4mol÷0.01L÷3h=2×10-3 mol·L-1·h-1，10h，转化的甲醇为35×0.6×10-5mol=2.1×10-4mol，转化率为2.1×10-4mol÷0.25mol=8.4×10-2 %
（4）a、正确，b、减少水，使平衡正向移动，正确；cd、TON和转化率不是一样，错误；
本题难度：一般
5、填空题 已知2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）；△H＜0的实验数据如下表：
温度
| 不同压强下SO2的转化率（%）
|
1×105Pa
| 5×105Pa
| 1×106Pa
| 5×106Pa
| 1×107Pa
|
450℃
| 97.5
| 98.9
| 99.2
| 99.6
| 99.7
|
550℃
| 85.6
| 92.9
| 94.9
| 97.7
| 98.3
|
（1）应选的温度是?。
（2）应采用的压强是?，理由是?。
（3）在合成的SO3过程中，不需要分离出SO3的原因是?。
参考答案：（1）450℃；（2）1×105Pa?因为常压下SO2的转化率已经很高，若采用较大的压强，SO2的转化率提高很少，但需要动力更大，对设备的要求更高；（3）因为SO2的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少，故不需要分离SO3。
本题解析：工业生产中既要考虑反应速率快，又要考虑原料转化率高，同时也要考虑实现条件的限制。当它们出现矛盾时，两者都要兼顾，特别要适应催化剂的活性。该反应与合成氨相似，但实际情况又不完全相同，故解题时应理论联系实际，依据合成SO3的实验数据来解答。该反应与合成氨的反应相似：都是气体体积缩小的放热反应，温度升高有利于加快反应速率，但降低了反应物的转化率，适宜的条件的选择需要综合考虑。增大压强有利于加快反应速率，同时也提高了反应物的转化率，但压强对SO2的转化率影响不大，同时加压需要动力因素、设备耐压因素，综合经济效益，生产过程中采用在常压下进行最合理。由于SO2的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少，故不需要分离SO3。
本题难度：一般
考试问吧
