1、填空题 某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。(1)根据左表中数据,在右图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
参考答案:本题解析:本题考查化学反应速率和化学平衡的综合运用,注意图像和有关计算。(1)根据题目中表格给出的数据,在坐标系中找出相应的点,然后用光滑的曲线描点即可。本题难度:一般
2、选择题 在一定条件下,可逆反应X(g)+2Y(g) 2Z(g)达到平衡时,有50%的Y转化为Z,且X的转化率为25%,则起始时充入容器中的X和Y物质的量之比为A.2:1B.1:1C.2:3D.3:2
参考答案:B
本题解析:假设起始的X和Y分别为x、ymol,反应X为amol,Y为2amol;有a/x=25%;2a/y=50%;故x:y=1:1。
本题难度:简单
3、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TONc. 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)
本题解析:试题分析:(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÷
本题难度:一般
4、填空题 下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=它所对应反应的化学方程式为????????????????????????????????????????????。已知在一定温度下,在同一平衡体系中各反应的平衡常数如下:C(s)+CO2(g) ?2CO(g),K1CO(g)+H2O(g) ?H2(g)+CO2(g),K2C(s)+H2O(g) ?CO(g)+H2(g),K3则K1、K2、K3之间的关系为??????????????????????????。(2)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下:
参考答案:(1)(2分)C(s)+H2O(g)本题解析:(1)平衡常数的定义为:可逆反应达到平衡后,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。所以,由平衡常数表达式K=可知:对应的方程式为:C(s)+H2O(g)本题难度:简单
5、填空题 在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:下列说法错误的是A.反应达到平衡时,X的转化率为50%B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
参考答案:C
本题解析:根据表中数据可知,平衡时消耗X是0.1mol/L-0.05mol/L=0.05mol/L,所以X 的转化率是50%,A正确。Y和Z的浓度变化量分别是0.15mol/L和0.1mol/L,所以方程式为X+3Y2Z,平衡常数为本题难度:一般