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1、简答题 二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)+2CO2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知该反应平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示.
(1)一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行该反应.下列能判断反应达到化学平衡状态的是______(选填编号).
a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变? b.单位时间内有2mol?H2消耗时有1mol?H2O生成
c.容器中气体密度不再改变? d.容器中气体压强不再改变
(2)温度升高,该化学平衡移动后到达新的平衡,CH3OCH3的产率将______(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),混合气体的平均式量将______.
(3)一定温度和压强下,往体积为20L的容器中通入一定物质的量的H2与CO2,达到平衡时,容器中含有0.1mol二甲醚.计算H2的平均反应速率:______(用字母表示所缺少的物理量并指明其含义).
(4)工业上为提高CO2的转化率,采取方法可以是______(选填编号).
a.使用高效催化剂? ?b.增大体系压强
c.及时除去生成的H2O? d.增加原料气中CO2的比例.
参考答案:(1)a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变时,说明该反应达到平衡状态,故正确;
b.无论反应是否达到平衡状态,单位时间内有2mol?H2消耗时有1mol?H2O生成,所以不能说明该反应达到平衡状态,故错误;
c.混合物的质量不变,容器的体积不变,所以无论反应是否达到平衡状态,容器中气体密度始终不变,故错误;
d.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,当容器中气体压强不再改变时,该反应达到平衡状态,故正确;
故选ad;
(2)根据温度和K之间的关系图知,当升高温度时,K减小,说明该反应向逆反应方向移动,则二甲醚产率减小,平衡向逆反应方向移动,则气体的物质的量增大,质量不变,则其平均摩尔质量减小,所以其平均式量减小,故答案为:变小;变小;
(3)根据v=△c△t知,二甲醚的平均反应速率=0.1mol20Lt=0.005tmol/(L.s),根据二甲醚和氢气的关系式知,氢气的平均反应速率═0.005tmol/(L.s)×6=0.03tmol/(L.s),t-达到平衡所需的时间(单位:s,可自定),
故答案为:0.03tmol/(L.s),t-达到平衡所需的时间(单位:s,可自定);
(4)a.使用高效催化剂只改变反应速率不影响化学平衡移动,故错误;?
b.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,增大体系压强平衡向正反应方向移动,所以能提高二氧化碳的转化率,故正确;
c.及时除去生成的H2O,平衡向正反应方向移动,所以能提高二氧化碳的转化率,故正确;?
d.增加原料气中CO2的比例,平衡向正反应方向移动,但二氧化碳的转化率减小,故错误;
故选bc.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下图为某化学反应速率—时间图。在t1时刻升高温度或增大压强,都符合下图所示变化的反应是(?)

A.2SO2 (g)+O2 (g)
2SO3 (g) ;△H<0
B.H2 (g)+I2 (g)
2HI (g) ;△H>0
C.4NH3 (g)+5O2 (g)
4NO(g)+6H2O (g) ;△H<0
D.C (s)+H2O (g)
CO (g)+H2 (g) ;△H>0
参考答案:C
本题解析:关键图像可知,平衡向逆反应方向移动。即升高温度或增大压强时,平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热的、体积增大的可逆反应,所以答案选C。
点评:在分析有关图像时应该注意:一、ν-t 图像或 c-t 图像:1.ν-t 图像:分清正逆反应,分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。?二、平衡图像 1.出现拐点的图像:分析依据“先拐先平”。在转化率-时间图像或物质的百分含量-时间图像中,先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高或压强大或使用合适的催化剂等)。
本题难度:一般
3、选择题 对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)

?4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )
A.反应达到平衡时,若两种反应物的转化率相等,则起始投入的n(NH3):n(O2)=4:5
B.反应达到平衡后,对体系一直进行加压,平衡总是逆向移动
C.反应达到平衡时,若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体,平衡不移动
D.当v正(NH3):v正(NO)=l:1时,说明该化学反应已经达到平衡
参考答案:A、平衡时,反应物的转化率相等,则起始投入量之比应该等于化学计量数之比,故A正确;
B、当加压到一定压强时,气态水变为非气态水,平衡向正向移动,故B错误;
C、充入稀有气体而压强不变,增大了容器的容积,平衡向体积增大的方向移动,即正向移动,故C错误;
D、无论是否平衡,NH3、NO的正反应速率之比都等于化学计量数之比,故D错误;
故选A.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题
在FeCl3溶液中滴加无色的KSCN溶液后,有以下可逆反应存在:FeCl3+3KSCN
Fe(SCN)3+3KCl。已知Fe(SCN)3呈红色,则在该平衡体系中加入少量KCl晶体后(忽略溶液体积的变化),红色将(?)
A.变深
B.变浅
C.不变
D.无法确定
参考答案:C
本题解析:
加入KCl,溶液中K+、Cl-浓度变大,但是K+,Cl-不参与离子反应Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3,所以对化学平衡无影响。
本题难度:简单
5、选择题 一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中的硫的回收:SO2(g)+2CO(g)
2CO2(g)+S(l) △H<0。一定温度下,在容积为2L的恒容密闭容器中1molSO2和nmolCO发生反应,5min后达到平衡,生成2amolCO2。下列说法正确的是
A.反应前2min的平均速率v(SO2)=0.1amol/(L.min)
B.当混合气体的物质的量不再改变时,反应达到平衡状态
C.平衡后保持其它条件不变,从容器中分离出部分硫,平衡向正反应方向移动
D.平衡后保持其他条件不变,升高温度和加入催化剂,SO2的转化率均增大
参考答案:B
本题解析:A、根据方程式可知,生成2amolCO2的同时,消耗amolSO2,其浓度是
mol/L,所以反应前2min的平均速率v(SO2)=
mol/L ÷2min=0.25amol/(L·min),A不正确;B、根据方程式可知,该反应是气体的物质的量减小的可逆反应,因此当混合气体的物质的量不再改变时,可以说明反应达到平衡状态,B正确;C、S是固体,改变固体的质量,平衡不移动,C不正确;D、该反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,SO2的转化率降低。催化剂不能改变平衡状态,转化率不变,D不正确,答案选B。
本题难度:一般