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7.工业上,利用CO和H2合成二甲醚:3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)在合适的温度下,研究者进行了多次实验,每次实验保持原料气组成(3molCO、3molH2)、体积(10L)、反应时间等因素不变,实验结果如图所示.下列说法正确的是(  )
A.X、Y两点对应的CO正反应速率相等
B.合成二甲醚的正反应△H<0
C.反应温度应控制在260℃~280℃之间
D.选择合适催化剂,可以提高CO转化率

分析 A.温度不同,反应速率不同;
B.转化率达到最高点之后,升高温度转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动;
C.240℃~260℃之间转化率最高;
D.催化剂不影响平衡移动.

解答 解:A.X、Y两点对应的温度不同,反应速率不同,故A错误;
B.转化率达到最高点之后,升高温度转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,可说明反应为放热反应,故B正确;
C.240℃~260℃之间转化率最高,应控制在此温度区间范围,故C错误;
D.催化剂不影响平衡移动,转化率不变,故D错误.
故选B.

点评 本题考查化学反应平衡移动以及反应速率等知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握图象的变化趋势以及影响因素等知识,难度不大.

练习册系列答案
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15.实验室中H2SO4、NaOH是两种常见试剂.
(1)现在实验室中有一瓶98%的浓H2SO4,(p=l.84g/cm3
①该硫酸的物质的量浓度为18.4 mol/L.
②现要配置2.0mol/L的稀H2SO4250ml,请回答如下问题:需要量取浓H2SO4mL27.2(保留一位小数).
在该实验使用的玻璃仪器中除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒外,还有250mL容量瓶;
(2)有一瓶NaOH固体由于放置时间较长,某同学怀疑其由于吸收空气中CO2而发生部分变质.为证明此推测,进行如下实验.
称取2.000g样品,配制成250ml待测液.量取20.00ml待测液,当慢慢滴入0.1000mol/L的硫酸溶液18.60ml时测得溶液正好显中性.根据实验数据可知:
待测溶液中氢氧化钠的浓度为0.143mol/L;
样品中NaOH的质量百分数为71.25%.
由此,该同学得出结论:样品已部分变质.
①请你对验进行评价(假定实验操作过积准确无误):
A.该实验不能证明关于“部分变质”的推测
B.该实验可以证明关于“部分变质”的推测
C.若样品中混有少量KOH,也能使其质量百分数变小
②在用NaOH固体配制溶液过程中,下列操作中也会造成NaoH质量百分数偏小的是ABCD(填字母).
A.在称量时,把氢氧化钠样品放在称量纸上进行称量
B.在溶解过程中,仓少量液体溅出
C.在转移过程中,烧杯和玻璃棒没有进行洗涤
D.在定容时,滴加蒸馏水超过刻度线,用滴管从容量瓶中小心取出多余液体至液体凹液面与刻度线水平.
2.实验室用如图所示装置制备KClO溶液,再与KOH、Fe(NO33溶液反应制备高效净水剂K2FeO4

已知:K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定.
【制备KClO及K2FeO4
(1)装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是防止Cl2与KOH反应生成KClO3
(2)C中得到足量KClO后,将三颈瓶上的导管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO33溶液,水浴控制反应温度为25℃,搅拌1.5 h,溶液变为紫红色(含K2FeO4),该反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O.再加入饱和KOH溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品.
(3)K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质,其提纯步骤为:
①将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol/L KOH溶液中,
②过滤,
③将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,
④搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,用乙醇洗涤的理由K2FeO4易溶于水,防止用水洗涤时晶体损失;
⑤在真空干燥箱中干燥.
【测定产品纯度】
(4)称取提纯后的K2FeO4样品0.2100 g于烧杯中,加入强碱性亚铬酸盐溶液,发生的反应为:Cr(OH)4-+FeO42-═Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-;过滤后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性,此时反应的离子方程式为:CrO42-+2H+?H2O+Cr2O72-
(5)将(4)反应后的溶液配成250 mL溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.01000 mol/L的(NH42Fe(SO42溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗(NH42Fe(SO42溶液30.00 mL.滴定时发生的离子反应为:Cr2O72-+6Fe2++14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O.
计算该K2FeO4样品的纯度为94.3%.
17.煤炭是我国的主要能源之一,与之伴生的二氧化硫(SO2)和酸雨污染问题较为突出,目前我国采用的控制方法是电厂烟气脱硫.烟气脱硫的原理是利用碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫,主要有如下两种方法:
Ⅰ.钠碱循环法脱硫技术
(1)此法是利用Na2SO3溶液可脱除烟气中的SO2.Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式:2OH-+SO2═SO32-+H2O.
(2)NaOH溶液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如表:
n(SO32-):n(HSO3-91:91:19:91
pH8.27.26.2
①由表判断,NaHSO3溶液显酸性,用化学平衡原理解释:溶液中存在HSO3-?H++SO32-,HSO3-+H2O?H2SO3+OH-,显酸性是因其电离大于其水解.
②当溶液呈中性时,离子浓度关系正确的是BC(填标号).
A.c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3
B.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H-)=c(OH-
C.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-
Ⅱ.石灰石脱硫法
此法是以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放.但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率,相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)═CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=218.4kJ•mol-1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g)═CaS(s)+4CO2(g)△H2=-175.6kJ•mol-1 (反应Ⅱ)
请回答下列问题:
(1)结合反应Ⅰ、Ⅱ写出CaSO4(s)与CaS(s)反应的热化学方程式3CaSO4 (s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2 (g)△H=1049.2kJ•mol-1
(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数 Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应Ⅰ的Kp=$\frac{P(C{O}_{2})P(S{O}_{2})}{P(CO)}$(用表达式表示).
(3)假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图(如图1所示)其中正确的是B(填标号).
(4)图2为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线,则降低该反应体系中产生的SO2生成量的措施有AB(填标号).

A.向该反应体系中投入生石灰     B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C.降低CO的初始体积百分数     D.提高反应体系的温度.

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