题目内容
【题目】甲醇是一种重要的有机化工原料。
（1）已知：
①C2H4(g)+H2O(g)→C2H5OH(g) ΔH1=-45.5 kJ/mol
②2CH3OH(g)→CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.9 kJ/mol
③C2H5OH(g)→CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJ/mol
请写出乙烯和水蒸气化合生成甲醇气体的热化学方程式：__________。
（2）合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g) ΔH。相同条件下，向容积相同的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入等量的物质的量之比为1:2的CO和H2的混合气体，改变温度进行实验，测得反应进行到t min时甲醇的体积分数如图甲所示。
①温度升高甲醇的体积分数增大的原因是__________．
②根据图像判断ΔH__________（填“>”、“<”或“=”）0。
（3）为了研究甲醇转化为二甲醚的反应条件，某研究与小组在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g) 
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.9 kJ/mol。
容器编号 | 温度/℃ | 起始物质的量/mol | 平衡物质的量/mol | |
CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) | ||
Ⅰ | T1 | 0.20 | 0.080 | 0.080 |
Ⅱ | T1 | 0.40 | A | a |
Ⅲ | T2 | 0.20 | 0.090 | 0.090 |
①T1温度下该反应的平衡常数K=__________；反应温度T1__________T2（填“大于”或“小于”。）
②容器Ⅱ中a=__________。
③下列说法能说明反应达到平衡状态的是__________（填字母）。
A．容器中气体压强不再变化
B．用CH3OH和CH3OCH3表示的反应速率之比为2:1
C．混合气体的密度不变
D．容器内CH3OH和CH3OCH3的浓度之比为2:1
E．混合气体中c(CH3OCH3)不变
【答案】 C2H4(g)+2H2O(g)→2CH3OH(g) ΔH=+29.1 kJ/mol a到c反应未达平衡，温度越高反应速率越快，甲醇的体积分数越大 < 4 大于 0.16 E
【解析】（1）依据盖斯定律①-②+③可得C2H4(g)+2H2O(g) 
2CH3OH(g)，ΔH=ΔH1-ΔH2+ΔH3=+29.1 kJ/mol。故答案为：C2H4(g)+2H2O(g) 
2CH3OH(g) ΔH=+29.1kJ/mol。
（2）①a、b点没有达到平衡，c点恰好平衡，d、e为平衡状态。a、c之间的点均不是平衡状态，温度升高，反应速率加快，相同时间内，生成的甲醇更多，甲醇的体积分数更大。
故答案为：a到c反应未达平衡，温度越高反应速率越快，甲醇的体积分数越大；
②c、e之间的点均为平衡状态，温度升高，平衡向吸热方向移动，该反应中温度升高，甲醇的体积分数减小，则平衡向逆反应方向移动，所以正反应为放热反应，△H＜0。
故答案为：＜。
（3）①根据表格数据，列出容器I中反应三段式：
2CH3OH(g) 
CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始物质的量/mol 0.20 0 0
变化物质的量/mol 0.16 0.080 0.080
平衡物质的量/mol 0.04 0.080 0.080
容器体积为1L，则平衡常数K=
=
=4；
该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CH3OCH3(g)含量减小。容器I和容器Ⅲ，起始时投入的CH3OH物质的量相同，而平衡时Ⅰ的CH3OCH3(g)含量低，说明容器Ⅰ的反应温度较高，故T1大于T2。
故答案为：4；大于；
②反应2CH3OH(g) 
CH3OCH3(g)+H2O(g)是反应前后气体体积不变的反应，恒温恒容条件下
Ⅰ、Ⅱ属于等效平衡，Ⅱ的起始物质的量是I的2倍，则平衡时Ⅱ生成物量也为Ⅰ的2倍，故a=0.08×2=0.16。
故答案为：0.16；
③当变量不再改变时，反应达到平衡状态。A、该反应为反应前后气体数目不变，即气体总物质的量n是定量，根据pV=nRT可知，恒温恒容时，p、n成正比，所以容器内压强为定量，故压强不再变化不能说明反应达到平衡状态，故A错误；B、正反应中，CH3OH与CH3OCH3的反应速率之比一直为2:1；逆反应中，CH3OH与CH3OCH3的反应速率之比也一直为2:1，所以CH3OH和CH3OCH3的速率之比为2:1不能说明反应达到平衡状态，故B错误；C、ρ=m/V，气体的总质量是定量，恒容时体积也是定量，故密度为定量，密度不变不能说明反应达到平衡状态，故C错误；D、平衡时CH3OH和CH3OCH3的浓度之比可能为2:1，也可能不是2:1，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；E、c(CH3OCH3)是变量，当c(CH3OCH3)不变，说明反应达到平衡状态，故E正确。
故答案为：E。
名校课堂系列答案【题目】N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g) 
4NO2(g)+O2(g) ΔH>0，T1温度下的部分实验数据为：
t/s | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
c(N2O5)/(mol·L-1) | 5.00 | 3.52 | 2.50 | 2.50 |
下列说法不正确的是（ ）
A. 500 s内N2O5分解速率为2.96×10-3 mol·L-1·s-1
B. 其他条件不变，T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol·L-1，则T1<T2
C. T1温度下的平衡常数为K1=125，1000s时转化率为50%
D. T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1>K3，则T1>T3
