时间:2017-08-22 14:34:12
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 可逆反应H2(g)+I2(g)
2HI(g)达到平衡时的标志是
[? ]
A．H2、I2、HI的浓度相等
B．1个I-I键断裂的同时，有2个H-I键断裂
C．混合气体的质量不再改变
D．混合气体密度恒定不变
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：
,平衡时测得A的浓度为0.5mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达到平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol/L。下列有关判断正确的是(? )
A．X+Y<Z
B．平衡向正反应方向移动
C．B的转化率降低了
D．C的体积分数增大了
参考答案：C
本题解析：假如容器的积扩大到原来的两倍，平衡不移动，那么，A的浓度应为0.25mol/L，现测得A的浓度为0.30mol/L，说明A的浓度增大了，平衡逆向移动，B、D不正确，C项正确。容器的容积扩大，压强减小，平衡逆向移动，则X+Y＞Z，A不正确。
本题难度：简单
4、选择题 在容积为2L的密闭容器中进行反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ，其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n(CH3OH)-反应时间t的变化曲线如图所示，下列说法正确的是
A．该反应的△H＜0
B．其他条件不变，升高温度反应的平衡常数增大
C．300℃时，0-t 1min内 CH3OH的平均生成速率为
mol·L－1 min－1
D．A点的反应体系从300℃升高到500℃，达到平衡时
减小
参考答案：AC
本题解析：A、由图象可知，温度越高，平衡时甲醇的物质的量越小，故升高温度平衡向逆反应方向移动，该反应正反应是放热反应，即△H＜0，正确；B、由图象可知，温度越高，到达平衡时甲醇的物质的量越小，升高温度平衡向逆反应移动，平衡常数减小，错误；C、根据反应速率的计算公式及题给数据计算，300℃时，0-t 1min内 CH3OH的平均生成速率为
mol·L－1 min－1，正确； D、A点的反应体系从300℃升高到500℃，甲醇的物质的量减小，平衡向逆反应，氢气的物质的量增大，故达到平衡时增大，错误。
本题难度：一般
5、选择题 在一定条件下的恒容密闭容器中发生反应：CO2(g)＋3H2(g) 
CH3OH(g)＋H2O(g)，图1表示反应过程中能量的变化，图2表示反应过程中物质浓度的变化。下列有关说法正确的是
A．该反应的焓变和熵变：ΔH＞0，ΔS＜0
B．温度降低，该反应的平衡常数K增大
C．升高温度，n(CH3OH)/n(CO2)增大
D．从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为2.25 mol/(L·min)
参考答案：B
本题解析：该反应是放热反应，ΔH＜0；气体的物质的量减少，ΔS＜0，A错。温度降低，平衡正向移动、平衡常数增大，B正确。升高温度，平衡逆向移动，n(CH3OH)/n(CO2)减小，C错。从反应开始到平衡，v(CO2)＝
＝0.075 mol/(L·min)，v(H2)＝3v(CO2)＝0.225 mol/(L·min)，D错。
本题难度：一般