摘要：10．化学平衡状态的特点 (1)“动 当可逆反应达到化学平衡是.无论是正反应还是逆反应.都还在进行着.因此化学平衡状态是一种动态平衡 (2)“定 当可逆反应达到平衡时 .状态是一定的:正.逆反应速率相等且不在发生变化.各物质的浓度不再变化 (3)“变 改变化学平衡的条件时.旧的平衡会被破化.新的平衡建立
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化学平衡状态的特征
(1)逆：是指化学平衡研究的对象是_____________________。
(2)动：是指_________平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行，只是________________ _________________________而已。
(3)等：达到平衡状态时，_________________________相等，但不等于零。即v(正)=v(逆)≠0。
(4)定：平衡时，各组分的_____________保持一定，各组成成分的_____________保持一定。
(5)变：当外界条件(如浓度、压强、温度等)变化时，则原平衡被破坏，反应混合物中各组分的浓度就会发生变化，在新的条件下会重新建立平衡。
查看习题详情和答案>>(1)二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁能源，被誉为“二十一世纪的新能源”。工业上制二甲醚是在一定的温度(230-280℃)、压强(2-10MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应：
CO(g) +2H2(g)
CH3OH(g);△H=-90.7 kJ/mol；
2CH3OH(g)CH3OCH3(g) +H2O(g);△H= -23.5 kJ/mol；
CO(g) +H2O(g)
CO2(g)+H2(g);△H=-41.2kJ/mol。
反应器中的总反应可表示为：3CO(g)+ 3H2(g)
CH3OCH3(g) +CO2(g)，则该反应的△H=____________
(2)CO2是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前，由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应式是：2CO2(g)+ 6H2(g)CH3OCH3(g) +3H2O(g)；
△H >0。判断该反应在一定温度下，体积恒定的密闭容器中达到化学平衡状态的依据是__________。
A.容器中密度不变
B.容器内压强保持不变
C.平均摩尔质量保持不变
D.v(CO2):v(H2) =1:3 E单位时间内消耗2 mol CO2，同时消耗1 mol二甲醚
(3)如图是二甲醚燃料电池的工作原理示意图。请回答下列问题：
CO(g) +2H2(g)
CH3OH(g);△H=-90.7 kJ/mol； 2CH3OH(g)
CH3OCH3(g) +H2O(g);△H= -23.5 kJ/mol； CO(g) +H2O(g)
CO2(g)+H2(g);△H=-41.2kJ/mol。反应器中的总反应可表示为：3CO(g)+ 3H2(g)
CH3OCH3(g) +CO2(g)，则该反应的△H=____________ (2)CO2是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前，由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应式是：2CO2(g)+ 6H2(g)
CH3OCH3(g) +3H2O(g)；△H >0。判断该反应在一定温度下，体积恒定的密闭容器中达到化学平衡状态的依据是__________。
A.容器中密度不变
B.容器内压强保持不变
C.平均摩尔质量保持不变
D.v(CO2):v(H2) =1:3 E单位时间内消耗2 mol CO2，同时消耗1 mol二甲醚
(3)如图是二甲醚燃料电池的工作原理示意图。请回答下列问题：
①B电极上的电极反应式是____________；
②若燃料电池中通入二甲醚(沸点为-24.9℃）的速率为1.12 L/min（标准状况），以该燃料电池作为电源电解2 mol/LCuSO4溶液500 mL，则通电30s后理论上阴极可析出________g金属铜（假设整个过程中，能量利用率为75%）。
(4)粗Si的提纯是我国重要的化工工业。已知：
反应①：Si(粗)+3HCl(g)
SiHCl3(l)+ H2(g)；
反应②：SiHCl3+H2
Si(纯) +3HCl。
①整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和H2，写出该反应的化学方程式_________________；H2还原SiHCl3过程中若混有O2，可能引起的后果是_____________；
②由于SiH4具有易提纯的特点，因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有发展潜力的方法。工业上广泛采用的合成硅烷的方法是让硅化镁和固体氯化铵在液氨介质中反应得到硅烷，该反应的化学方程式是
__________________；
③硅能用于合成硅橡胶。下图是硅橡胶中的一种，其主要优点是玻璃化温度低，耐辐射性能好。该硅橡胶的化学式为_____________。
②若燃料电池中通入二甲醚(沸点为-24.9℃）的速率为1.12 L/min（标准状况），以该燃料电池作为电源电解2 mol/LCuSO4溶液500 mL，则通电30s后理论上阴极可析出________g金属铜（假设整个过程中，能量利用率为75%）。
(4)粗Si的提纯是我国重要的化工工业。已知：
反应①：Si(粗)+3HCl(g)
SiHCl3(l)+ H2(g)；反应②：SiHCl3+H2
Si(纯) +3HCl。①整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和H2，写出该反应的化学方程式_________________；H2还原SiHCl3过程中若混有O2，可能引起的后果是_____________；
②由于SiH4具有易提纯的特点，因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有发展潜力的方法。工业上广泛采用的合成硅烷的方法是让硅化镁和固体氯化铵在液氨介质中反应得到硅烷，该反应的化学方程式是
__________________；
③硅能用于合成硅橡胶。下图是硅橡胶中的一种，其主要优点是玻璃化温度低，耐辐射性能好。该硅橡胶的化学式为_____________。
在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应A（s）+2B（g）?C（g）+D（g）已达到化学平衡状态的是（ ）
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量的浓度 ④混合气体总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v（C）与v（D）的比值 ⑦混合气体总质量．
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①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量的浓度 ④混合气体总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v（C）与v（D）的比值 ⑦混合气体总质量．
（2011?南京一模）以天然气为原料经由合成气（C0、H2）制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路线． 以甲烷的部分氧化为基础制备甲醚（CH3OCH3）和甲醇的工业流程如下：
（1）甲烷的部分氧化反应如下：
2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H=-71.2kJ?mol-1
有研究认为甲烷部分氧化的机理为：
①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）；△H1=-890.3kJ?mol-1
②CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）；△H2
③CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；△H3=+250.3kJ?mol-1
则△H2=
（2）催化反应室1中合成甲醚的反应为：2CO（g）+4H2（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g），该反应为自发反应，则该反应的△H
（3）催化反应室2中发生如下反应：CO（g）+2H2（g）═CH30H（g）△H＜0
在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器分别充入a mol C0和2a mol H2，三个容器的反应 温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同情况下．实验测得反应均进行到t min 时CO 的体积分数如下图所示，此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是
（4）如下图为熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图． 熔融碳酸盐燃料电池的正极反应可表示为：
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（1）甲烷的部分氧化反应如下：
2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H=-71.2kJ?mol-1
有研究认为甲烷部分氧化的机理为：
①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）；△H1=-890.3kJ?mol-1
②CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）；△H2
③CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；△H3=+250.3kJ?mol-1
则△H2=
+247.3kJ?mol-1
+247.3kJ?mol-1
．（2）催化反应室1中合成甲醚的反应为：2CO（g）+4H2（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g），该反应为自发反应，则该反应的△H
＜
＜
0 （填“＜”、“＞”或“=”）（3）催化反应室2中发生如下反应：CO（g）+2H2（g）═CH30H（g）△H＜0
在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器分别充入a mol C0和2a mol H2，三个容器的反应 温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同情况下．实验测得反应均进行到t min 时CO 的体积分数如下图所示，此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是
Ⅲ
Ⅲ
；都达到化学平衡状态时，C0转化率最小的是Ⅲ
Ⅲ
．（4）如下图为熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图． 熔融碳酸盐燃料电池的正极反应可表示为：
O2+4e-+2CO2═2CO32-
O2+4e-+2CO2═2CO32-
．