题目内容
已知该反应平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示.
(1)一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行该反应.下列能判断反应达到化学平衡状态的是
ad
ad
(选填编号).a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变 b.单位时间内有2mol H2消耗时有1mol H2O生成
c.容器中气体密度不再改变 d.容器中气体压强不再改变
(2)温度升高,该化学平衡移动后到达新的平衡,CH3OCH3的产率将
变小
变小
(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),混合气体的平均式量将变小
变小
.(3)一定温度和压强下,往体积为20L的容器中通入一定物质的量的H2与CO2,达到平衡时,容器中含有0.1mol二甲醚.计算H2的平均反应速率:
| 0.03 |
| t |
| 0.03 |
| t |
(4)工业上为提高CO2的转化率,采取方法可以是
bc
bc
(选填编号).a.使用高效催化剂 b.增大体系压强
c.及时除去生成的H2O d.增加原料气中CO2的比例.
分析:(1)当达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变,由此衍生的一些物理量不变,可以此判断是否得到平衡状态;
(2)升高温度平衡向吸热反应方向移动,根据M=
判断平均式量变化;
(3)根据v=
计算二甲醚的平均反应速率,再根据氢气和二甲醚的关系式计算氢气的反应速率;
(4)该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应,为提高二氧化碳的转化率,可以采取增大氢气的量、减少生成物的量、增大压强、降低温度的方法.
(2)升高温度平衡向吸热反应方向移动,根据M=
| m |
| n |
(3)根据v=
| △c |
| △t |
(4)该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应,为提高二氧化碳的转化率,可以采取增大氢气的量、减少生成物的量、增大压强、降低温度的方法.
解答:解:(1)a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变时,说明该反应达到平衡状态,故正确;
b.无论反应是否达到平衡状态,单位时间内有2mol H2消耗时有1mol H2O生成,所以不能说明该反应达到平衡状态,故错误;
c.混合物的质量不变,容器的体积不变,所以无论反应是否达到平衡状态,容器中气体密度始终不变,故错误;
d.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,当容器中气体压强不再改变时,该反应达到平衡状态,故正确;
故选ad;
(2)根据温度和K之间的关系图知,当升高温度时,K减小,说明该反应向逆反应方向移动,则二甲醚产率减小,平衡向逆反应方向移动,则气体的物质的量增大,质量不变,则其平均摩尔质量减小,所以其平均式量减小,故答案为:变小;变小;
(3)根据v=
知,二甲醚的平均反应速率=
=
mol/(L.s),根据二甲醚和氢气的关系式知,氢气的平均反应速率═
mol/(L.s)×6=
mol/(L.s),t-达到平衡所需的时间(单位:s,可自定),
故答案为:
mol/(L.s),t-达到平衡所需的时间(单位:s,可自定);
(4)a.使用高效催化剂只改变反应速率不影响化学平衡移动,故错误;
b.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,增大体系压强平衡向正反应方向移动,所以能提高二氧化碳的转化率,故正确;
c.及时除去生成的H2O,平衡向正反应方向移动,所以能提高二氧化碳的转化率,故正确;
d.增加原料气中CO2的比例,平衡向正反应方向移动,但二氧化碳的转化率减小,故错误;
故选bc.
b.无论反应是否达到平衡状态,单位时间内有2mol H2消耗时有1mol H2O生成,所以不能说明该反应达到平衡状态,故错误;
c.混合物的质量不变,容器的体积不变,所以无论反应是否达到平衡状态,容器中气体密度始终不变,故错误;
d.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,当容器中气体压强不再改变时,该反应达到平衡状态,故正确;
故选ad;
(2)根据温度和K之间的关系图知,当升高温度时,K减小,说明该反应向逆反应方向移动,则二甲醚产率减小,平衡向逆反应方向移动,则气体的物质的量增大,质量不变,则其平均摩尔质量减小,所以其平均式量减小,故答案为:变小;变小;
(3)根据v=
| △c |
| △t |
| ||
| t |
| 0.005 |
| t |
| 0.005 |
| t |
| 0.03 |
| t |
故答案为:
| 0.03 |
| t |
(4)a.使用高效催化剂只改变反应速率不影响化学平衡移动,故错误;
b.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,增大体系压强平衡向正反应方向移动,所以能提高二氧化碳的转化率,故正确;
c.及时除去生成的H2O,平衡向正反应方向移动,所以能提高二氧化碳的转化率,故正确;
d.增加原料气中CO2的比例,平衡向正反应方向移动,但二氧化碳的转化率减小,故错误;
故选bc.
点评:本题考查了化学平衡状态的判断、化学平衡的移动等知识点,这些知识点是高考热点,注意化学平衡状态的判断中,只有选取反应前后改变的物理量不再改变时,该反应就达到平衡状态,为易错点.
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