题目内容
【题目】甲醇、二甲醚(CH3OCH3) 既是重要的化工原料，又是可再生能源，具有开发和应用广阔前景。
（1）合成二甲醚的反应原理为2CO(g)＋4H2(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g)。
①该反应能够自发进行的原因是_______。
②若容器的体积恒定不变，CO、H2起始通入量分别为2 mol、4 mol，充分反应后达到平衡。下列措施既可以提高反应速率又可以提高CO的转化率是_______。
a．升高温度 b．使用更高效的催化剂
c．充入He，使体系总压强增大 d．缩小体积增大压强
（2）工业上合成甲醇的化学方程式为CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ·mol－1
①已知某些化学键的键能数据如下表，则x＝_______。
化学键 | C－H | H－H | C－O | C≡O | O－H |
键能/ kJ·mol-1 | a | b | c | x | d |
②在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个恒压容器中分别充入a mol CO和2a mol H2合成甲醇，三个容器的温度分别为T1、T2、T3。若实验测得反应均进行到t min时，三个容器中CO的体积分数如图所示，此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是_____。若反应达到平衡，三个容器中v(CH3OH)逆最大的是____。
【答案】ΔH＜0 D 3a＋c＋d－2b－91 Ⅲ Ⅲ
【解析】
根据熵变和焓变对反应自发进行的影响分析解答；根据键能与焓变的关系分析计算相关键能；根据影响反应速率的条件及平衡移动原理分析反应速率及转化率的变化；根据平衡移动原理结合图像分析温度对平衡移动的影响。
（1）①根据反应方程式可以看出，反应为混乱度增大的反应，熵增和焓减有助于反应自发进行，则该反应能够自发进行的原因是 ΔH＜0，故答案为：ΔH＜0；
②a．升高温度，反应速率增大，该反应放热，则升高温度，平衡逆方向移动，CO转化率减小，故此项错误；
b．使用更高效的催化剂可以提高反应速率，但对平衡没有影响，即不能提高CO转化率，故此项错误；
c．容器体积不变，充入He，反应物和生成物浓度不变，反应速率不变，平衡也不移动，故此项错误；
d．缩小体积增大压强，反应物和生成物浓度增大，反应速率增大，该反应为气体体积减小的反应，增大压强则平衡正方向移动，CO转化率提高，故此项正确，故答案为：d；
（2）①反应中需破坏1molC≡O键、2molH-H键，同时形成3molC-H键、1molC-O键和1molO-H键，根据键能与焓变关系得：－91=(3a+c+d)-(x+2b)，则x=3a＋c＋d－2b－91；
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0，该反应正反应为放热反应，根据图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ图象，CO百分含量由小到大依次为：Ⅱ<Ⅰ<Ⅲ，T1中的状态转变成T2中的状态，CO百分含量减小，说明平衡正向移动，说明T1未达平衡状态，T2中的状态转变成T3中的平衡状态，CO百分含量增大，说明平衡逆向移动，说明T2可能达平衡状态，一定达到化学平衡状态的是Ⅲ；
温度越高，反应越快，相同条件下先达到平衡，所以三个容器中一定达到化学平衡状态的是Ⅲ；三容器为恒压容器，温度越高，反应速率越大，v(CH3OH)逆最大的是Ⅲ，故答案为：3a＋c＋d－2b－91；Ⅲ ； Ⅲ。
【题目】根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 | 实验 | 现象 | 结论 |
A | 向酸性高锰酸钾溶液中通入SO2 | 溶液颜色褪去 | SO2具有漂白性 |
B | 将少量铜粉加入FeCl3溶液中 | 铜粉消失 | 还原性：Cu＞Fe2＋ |
C | 向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴加氯化钡溶液 | 有白色沉淀生成 | 溶液X中含有SO |
D | 锌与稀硫酸反应制取氢气时，加入少量硫酸铜溶液 | 反应速率加快 | Cu2+起催化作用 |
A.AB.BC.CD.D
