题目内容

(8分) 已知某反应A(g)+B(g)?C(g)+D(g)进行过程中的能量变化如图所示,请回答下列问题:

(1)该反应的ΔH=________kJ·mol-1(用含E1E2的代数式表示)。(1分)
(2)若在反应体系中加入催化剂使逆反应速率增大,则E1________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH________。(2分)
(3)在相同温度和压强下,对反应A(g)+B(g)??C(g)+D(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表:
 
A
B
C
D

a mol
a mol
0
0

2a mol
a mol
0
0

a mol
a mol
a mol
a mol

a mol
0
a mol
a mol
上述四种情况达到平衡后,C(D)的大小顺序是________。(2分)
A.乙=丁>丙=甲  B.乙>丁>甲>丙   C.丁>乙>丙=甲  D.丁>丙>乙>甲
(4)若上述反应达到平衡,为了提高A的转化率,可以采用的措施有(写一条):________________________________________________________________________。(1分)
(5)在恒温恒容条件下进行上述反应。下列情况可以判断该反应达到平衡状态的是____(2分) 
A.气体平均摩尔质量不再变化      B. 气体压强不再变化
C. 气体密度不再变化            D. 消耗A的速率等于消耗D的速率
E. 各组分浓度之比为1:1:1:1      F. C生成的速率等于B消耗的速率
(1)E1E2 (2)减小 不变 (3)A (4)升高温度、增加B的浓度 (5)D
该题为反应热与化学反应速率、化学平衡相结合的题目。(1)ΔH=E(反应物)-E(生成物)=E1-E2;(2)使用催化剂,减小反应的活化能,同时减小E1和E2,反应热不变;(3)首先用极端转化,将生成物全部转化为反应物,甲和丙,乙和丁是相同的。乙中2amol可以变为amol+amol;先通入amolA和amolB与甲完全相同,再通入amol,在甲的基础上平衡正向移动,故D的浓度,乙>甲,选A;(4)要提高A的转化率,可以使平衡正向移动。升高温度或增加B的浓度都可以。(5)判断平衡状态两点:υ、各物质的量保持不变,总结成改变的量如果不变了,即达到平衡。M=、ρ=、P在整个反应过程中均不变,F中只有正方向,故答案选D。
练习册系列答案
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(14分)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。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:
⑴煤的气化的主要化学反应方程式为:___________________________。
⑵利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol1K1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol1K2
③ CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol1K3
总反应:3H2(g) + 3CO(g)CH3OCH3(g) +CO2 (g)的ΔH= _____ , K=     (用包含K1 K2 K3的式子表示).一定条件下的等容密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是                         (填字母代号)。
a.高温高压                 b.加入催化剂         c减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度           e.增加H2的浓度      f.充入He
(3)已知反应②2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/(mol·L1
0.44
0.6
0.6
①比较此时正、逆反应速率的大小:v(正) ______ v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _________,该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。

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