题目内容

已知：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)；ΔH＝－25 kJ/mol．某温度下的平衡常数K＝400．已知平衡常数K＝，K随温度改变而改变．此温度下，在1 L的密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：

下列说法正确的是

[　　]

A．

平衡后升高温度，K＞400

B．

平衡时，c(CH3OCH3)＝1.6 mol/L

C．

平衡时，反应混合物的总能量减少20 kJ

D．

平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH转化率增大

答案：B
练习册系列答案
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（2010?天津）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：
（1）煤的气化的主要化学反应方程式为：
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2
．
（2）煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：
H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3
H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3
．
（3）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=
-246.4kJ?mol-1
-246.4kJ?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
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
（4）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?L-1） 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10min反应达到平衡，此时c（CH3OH）=
0.04mol?L-1
0.04mol?L-1
；该时间内反应速率v（CH3OH）=
0.16mol/（L?min）
0.16mol/（L?min）
．
300℃时，将2mol A和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）△H=Q，2min末达到平衡，生成0.8mol D．
（1）300℃时，该反应的平衡常数为K=
0.5
0.5
，已知K（300℃）＜K（350℃），则△H
＞
＞
0（填“＞”或“＜”）．
（2）在2min末时，B的平衡浓度为
0.8mol/L
0.8mol/L
，A的平均反应速率为
0.3mol/（L?min）
0.3mol/（L?min）
．
（3）若温度不变，缩小容器容积，则平衡
不移动
不移动
 （填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”）．
（4）已知反应2CH3OH（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?L-1） 0.4 0.6 0.6
比较此时正、逆反应速率的大小：υ正
＞
＞
υ逆（填“＞”“＜”或“=”），此时CH3OH的转化率为
75%
75%

（5）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
BC
BC

A．容器中压强不变                   B．混合气体中c（CO）不变
C．υ生成（H2）=υ消耗（H2）           D．c（CO2）=c（CO）
（1）反应3Fe（s）+4H2O（g）═Fe3O4（s）+4H2（g），在一可变的容积的密闭容器中进行，试回答：
①增加Fe的量，其正反应速率的变化是
不变
不变
（填增大、不变、减小，以下相同）
②将容器的体积缩小一半，其正反应速率
增大
增大
，逆反应速率
增大
增大
．
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率
不变
不变
，逆反应速率
不变
不变
．
④保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其正反应速率
减小
减小
．
（2）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=
-246.4kJ?mol-1
-246.4kJ?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
ce
ce
（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
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?L-1） 0.44 0.6 0.6
比较此时正、逆反应速率的大小：v正
＞
＞
 v逆 （填“＞”、“＜”或“=”）．
Ⅰ．如何降低大气中CO2的含量及有效利用CO2，目前已引起各国普遍重视．
（1）工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，在500℃下发生反应：CO2（g）+3H2（g）           CH3OH（g）+H2O（g）．实验测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示．

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
0.225mol/（L?min）
0.225mol/（L?min）
；
②图2是改变温度时H2的化学反应速率随时间变化的示意图，则该反应的正反应是
放
放
热（填“吸”或“放”）反应．
③该反应的平衡常数K为
5.33
5.33
（保留两位小数）．若提高温度到800℃进行，达平衡时，K值
减小
减小
（填“增大”、“减小”或“不变”），
④500℃达平衡时，CH3OH的体积分数ω为
0.3
0.3
．
（2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，则阴极反应式为
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
．
Ⅱ．工业上可利用煤的气化产物（CO和H2）合成二甲醚（CH3OCH3），其三步反应如下：
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
（3）总合成反应的热化学方程式为
3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ/mol
3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ/mol
．
（4）一定条件下的密闭容器中，上述总反应达到平衡时，要提高CO的转化率，可以采取的措施是
CE
CE
（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
（5）已知反应②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）在某温度下的平衡常数K=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
c/mol?L-1 0.44 0.60 0.60
此时，v （正）
＞
＞
 v （逆） （填“＞”、“＜”或“=”）．
精英家教网以下是对化学反应变化过程及结果的研究．按要求回答问题：
（1）关于能量变化的研究已知：
①2CH3OH（1）+3CO2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akjmol-
②CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△-bkjmol -
③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckjmol-
则：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=
 
kJ?mol-1．
（2）关于反应速率和限度的研究
①已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：
弱酸化学式 CH3COOH HCN H2CO
电离平衡常数（25℃） 1.8×10-5 4.9×10-10 K1=4.3×10-7  K1=5.6×10-11
则等物质的量浓度的（l）CH3COONa、②NaCN、③Na2CO3、④NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为
 
（填编号）
②已知2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）：△H=-196kjmol，在一个容积为2L的容器中加入2molSO2和lmol O2，在某温度下充分反应，经过30min达到平衡，放出热量176.94kJ．如果用SO2表示该反应的反应速率，则v（SO2）=
 
．
③图为某温度下，CuS（s）、ZnS（s）、FeS（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液的S2-浓度、金属阳离子浓度变化情况．如果向三种沉淀中加盐酸，最先溶解的是
 
．向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Cu2+、Fe2+的溶液，振荡后，ZnS沉淀会转化为
 
（填化学式）沉淀．
（3）关于电化学的研究全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池．其电池总反应为：VO2++2H++V2+ 
放电
通电
  V3+VO2++H2O．则充电时阳极反应式为
 
，用此电池电解1L 1mol?L-1的CuSO4溶液，当转移0.1mol电子时，溶液的pH=
 
（不考虑溶液体积变化）．

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