题目内容

1．已知在1273K时发生反应
Fe（s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g）；现在固定容积为2.0L的密闭容器中进行该反应，试解答下列问题：
（1）其他条件不变，缩小该容器体积，反应速率增大 （填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）若降温后H2的百分含量减少，则正反应是吸热反应（选填“吸热”、“放热”）．
（3）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是b；
a．混合气体的压强保持不变  
b．H2的浓度不再改变
c．消耗H2O的物质的量与生成H2的物质的量之比为1：1
d．Fe、H2O、FeO、H2的物质的量之比为1：1：1：1
（4）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2（g）+CO（g）═CH3OH（g）；△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ•mol-1
③CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJ•mol-1
总反应：3H2（g）+3CO（g）═CH3OCH3（g）+CO2 （g）的△H=-246.4 kJ•mol-1；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是c、e（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．分离出二甲醚．

分析 （1）其他条件不变，缩小该容器体积，各组分浓度变大，浓度越大速率越快；
（2）若降温后H2的百分含量减少，说明平衡逆向移动，则逆反应是放热反应；
（3）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是各种条件下正逆反应速率是否相等，或各组分的浓度是否不再随时间的改变而改变；
（4）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；反应达到平衡，要提高CO的转化率化学平衡正向进行．

解答 解：（1）其他条件不变，缩小该容器体积，各组分浓度变大，浓度越大速率越快，故答案为：增大；
（2）若降温后H2的百分含量减少，说明平衡逆向移动，则逆反应是放热反应，正反应为吸热反应，故答案为：吸热；
（3）a．混合气体的压强保持不变，未平衡时就是不变的量，不能作为平衡的标志，故a不选；
b．H2的浓度不再改变，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，故选b；
c．消耗H2O的物质的量与生成H2的物质的量之比为1：1，未平衡时就是相等的，不能作为平衡状态的标志，故c不选；
d．Fe、H2O、FeO、H2的物质的量之比为1：1：1：1，不代表不变，故不能作为平衡状态的标志，故d不选；
故答案为：b；
（4）①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ•mol-1
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJ•mol-1
由盖斯定律②+③+①×2得到3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=-246.4 kJ•mol-1，
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，反应是放热反应，反应前后气体体积减小的反应，要提高CO的转化率，平衡正向进行，
a．压缩体积，压强增大平衡正向进行，一氧化碳转化率增大，温度升高，平衡向吸热的逆向移动，一氧化碳转化率减小，故a不符合；
b．加入催化剂，改变反应速率不改变化学平衡，转化率不变，故b不符合；
c．减少CO2的浓度，减少生成物浓度平衡正向进行，一氧化碳转化率增大，故c符合；
d．增加CO的浓度，提高氢气转化率，一氧化碳转化率减小，故d不符合；
e．分离出二甲醚（CH3OCH3），平衡正向进行，一氧化碳转化率增大，故e符合；
故答案为：-246.4 kJ•mol-1；c、e．

点评 本题考查化学反应速率和化学平衡移动的相关知识，运用浓度商判断化学反应是否达平衡状态，难度不大．

练习册系列答案
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16．下列离子方程式，只能表示一个化学反应的是（　　）
①CO32-+2H+═CO2↑+H2O
②OH-+H+═H2O
③Ag++Cl-═AgCl↓
④Fe+Cu2+═Fe2++Cu
⑤Cl2+H2O═H++Cl-+HClO．
A．①③B．②④C．②⑤D．只有⑤
17．按要求写出相应的方程式
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14．将充有n mL NO和m mL NO2气体的试管倒立于盛水的水槽中，然后通入n mL O2．m＞n，则充分反应后，试管中气体在同温同压下的体积为（　　）
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反应②生成1molCl2（g）的反应热为△H2，
则总反应的热化学方程式为4HCl（g）+O2（g）=2Cl2（g）+2H2O（g）△H=2（△H1+△H2）（反应热△H用含△H1和△H2的代数式表示）．
（2）在容积为1L的密闭容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4（g）?2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深．回答下列问题：
 ①该反应的△H＞0（填“＞”或“＜”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如下表所示．在0～60s时段，反应速率v（N2O4）为0.001mol•L-1•s-1；40s时C2＞0.10mol/L（填“＞”或“＜”）．
 ②100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c（N2O4）以0.0020mol•L-1•s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡．则T＞100℃（填“＞”或“＜”）．
 ③计算温度T时反应的平衡常数K=1.28mol/L．
（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半．平衡向逆反应（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，N2O4的转化率减小（填“增大”或“减小”）．
时间（s）020406080
N2O4浓度
（mol/L）		0.100.06C10.040.04
NO2浓度
（mol/L）		00.08C20.120.12
13．将一定体积的SO3（g）充入恒容的密闭容器中，发生反应2SO3（g）?2SO2（g）+O2（g）并达到平衡；保持温度不变，再充入相同体积的SO3（g），达到新平衡后，与原平衡相比，下列值增大的是（　　）
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10．某重要香料F的合成路线有多条，其中一条合成路线如下：

请回答下列问题：
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（4）当C中观察到溶液褪色时，表明单质溴能与乙烯反应；当D中有浅黄色沉淀生成时，表明C中发生的是取代反应；若D没有出现前面所描述的现象时，表明C中发生的是加成反应．

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