(1)已知:3H2═CH3OCH3(g)+CO2(g).△H=-247kJ/mol．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AE．a．低温高压 b．加入催化剂 c．体积不变充入氦气d．增加CO的浓度 e．分离出二甲醚(2)已知反应2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g).在某温度下.在1L密闭� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．

（1）已知：3H₂（g）+3CO（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），△H=-247kJ/mol．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AE．
a．低温高压 b．加入催化剂 c．体积不变充入氦气
d．增加CO的浓度 e．分离出二甲醚
（2）已知反应2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g），在某温度下，在1L密闭容器中加入CH₃OH，反应到10分钟时达到平衡，此时测得各组分的浓度如下：

物质	CH₃OH	CH₃OCH₃	H₂O
浓度/（mol•L^-1）	0.01	0.2	0.2

①该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{H}_{3}OH）}$，该温度的平衡常数为400．
②若加入CH₃OH后，经10min反应达到平衡，该时间内反应速率v（CH₃OH）=0.04 mol•L^-1•min^-1．若平衡后，再向容器中再加入0.01mol CH₃OH和0.2mol CH₃OCH₃，此时正、逆反应速率的大小：v_正＞ v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）甲醇日趋成为重要的有机燃料，通常利用CO和H₂合成甲醇，其反应的化学方程式为CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）．今在一容积可变的密闭容器中，充有10mol CO和20mol H₂，用于合成甲醇．CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（P）的关系如图所示：
①上述合成甲醇的反应为放热反应（填“放热”或“吸热”）．
②A、B、C三点的平衡常数K_A、K_B、K_C的大小关系为K_A=K_B＞K_C．
③若将达到平衡状态A时生成的甲醇用于构成甲醇一氧气燃料电池，电解质溶液为KOH浓溶液，则该电池工作时正极的电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

分析（1）要提高CO的转化率，应使平衡向正反应分析移动；
（2）2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
①K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，结合平衡浓度计算；
②计算二甲醚的反应速率，结合反应速率之比等于化学计量数之比计算v（CH₃OH），依据浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向；
（3）①化学平衡图象分析方法，平衡图象题主要注意三点一趋势，三点是：图象的起点、拐点、终点，一趋势是看曲线的变化趋势．当然要看好横、纵坐标的向量．
②对于一个给定的化学反应，化学平衡常数的影响因素只有温度；
③燃料电池的正极电极反应式书写，只有两种写法：
酸性：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O
碱性：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

解答解：（1）A．正反应放热，则降低温度可使平衡向正方向移动，增大压强平衡向正方向移动，CO的转化率增大，故A正确；
B．加入催化剂平衡不移动，故B错误；
C．体积不变充入N₂，平衡不移动，故C错误；
D．增加CO浓度，CO的转化率降低，故D错误；
E．分离出二甲醚，可使平衡向正方向移动，CO的转化率增大故E正确，
故答案为：AE；
（2）①由表格中的数据及K的定义可知，2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
反应的平衡常数K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{H}_{3}OH）}$=$\frac{0.2×0.2}{0.0{1}^{2}}$=400，
故答案为：$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）c（{H}_{2}O）}{{c}^{2}（C{H}_{3}OH）}$，400；
②由表格中的数据可知，v（CH₃OCH₃）=$\frac{0.2mol/L}{10min}$=0.02 mol•L^-1•min^-1，又反应速率之比等于化学计量数之比，
v（CH₃OH）=2×0.02 mol•L^-1•min^-1=0.04 mol•L^-1•min^-1；
若平衡后，再向容器中再加入0.01mol CH₃OH和0.2mol CH₃OCH₃，c（CH₃OH）=0.02mol/L，c（CH₃OCH₃）=0.4mol/L c（H₂）=0.2mol/L
Q=$\frac{0.2×0.4}{0.0{2}^{2}}$=200＜K，说明平衡正向进行，v_正＞v_逆；
故答案为：0.04 mol•L^-1•min^-1；＞；
（3）①从图上可见，在P₂时，随温度的升高CO的转化率越来越低，可见，升温时平衡向逆向移动，据勒夏特列原理，正反应放热．
故答案为：放热
②化学平衡常数只受温度的影响，该反应放热，温度越高平衡逆向移动，K值减小．
故答案为：K_A=K_B＞K_C；
③燃料电池的正极，是氧气反应，在碱性条件下有水参与生成氢氧根．O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

点评本题考查较综合，主要是平衡常数、化学平衡图象及平衡移动影响因素、原电池电极反应书写等，侧重分析能力、计算能力及知识迁移应用能力的考查，综合性较强，题目难度中等．

练习册系列答案

相关题目

7．

工业上合成合成氨的热化学方程式如下：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
（2）工业上采取以下措施能用勒夏特列原理解释的是BD
A．加入催化剂
B．增大反应容器的压强（50MPa）
C．升高反应的温度（500℃）
D．设法分离产生的氨气
（3）一定温度下，在密闭容器中进行以上反应．容器中0-4minN₂、H₂和NH₃三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示．
①若容器为体积为2L的恒容容器，则反应开始2分钟 NH₃的平均反应速率为0.05mol/（L•min）．
②若容器为体积可变的恒压容器，在4min时往容器中再加入N₂和H₂各1mol，平衡向向右移动（填“向右”、“向左”或“不”），平衡常数不变（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）反应一段时间后，在t min时再次达到平衡，在答卷的图中画出H₂在4min-t min时间内物质的量的变化曲线（标出必要数据）．

8．用如图所示装置进行实验．将少量液体逐滴加入到的固体乙中，试管中试剂为丙，则下表中现象正确的是（　　）

选项	甲	乙	丙	试管中现象
A	浓氨水	生石灰	Al（SO₄）₃溶液	先沉淀后消失
B	浓硝酸	铜	淀粉KI溶液	试管口出现红棕色溶液仍为无色
C	浓盐酸	二氧化锰	石蕊溶液	先变红后褪色
D	双氧水	二氧化锰	氢硫酸	溶液出现浑浊

7．下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是（　　）

	A．	具有氧化性的物质在反应中一定做氧化剂
	B．	氧化还原反应的实质是电子转移
	C．	某元素从游离态变为化合态，该元素一定被氧化
	D．	反应中当有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原

14．化学在生产和日常生活中有着重耍的应用，下列说法不正确的是（　　）

	A．	明矾在水中形成的Al（OH）₃胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
	B．	氧化铝常被用于制作作耐火材料
	C．	Fe₂O₃俗称铁红，常用作红色的油漆和涂料
	D．	Na₂O₂具有强氧化性，不能用作呼吸面具中的供氧剂

4．NH₃与NO₂是常见的氮的化合物，研究它们的综合利用有重要意义．
（1）NO₂产生的环境问题有产生光化学烟雾或形成酸雨（填两种）．
（2）热电厂通常用NH₃消除燃煤烟气中NO₂，该反应化学方程式8NH₃+6NO₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$7N₂+12H₂O．
（3）氨气与氯化氢气体混合的现象及该反应的用途是产生白烟，检验氨气或氯化氢是否泄漏．
（4）若将少量氨气与过量氯气混合，则生成一种酸性气体和另一种化合物A，A中所有原子均满足8电子稳定结构，试写出A的电子式

．

11．已知A为常见金属，X、Y为常见非金属，X、E、F、G常温下为气体，Y为黑色固体，常温下C为无色液体，B是一种盐，受热极易分解，在工农业生产中用途较广．现用A与石墨作电极，B的浓溶液作电解质，构成原电池．有关物质之间的转化关系如图（其中有些反应的条件及部分生成物被略去）：

请填写下列空白：
（1）原电池反应①中正极的电极反应式为2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑；
（2）反应②的化学方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
（3）反应④为A在某种气体中燃烧，生成单质Y和A的氧化物，其反应方程式为2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（4）“操作b”为在HCl气流中蒸干；
（5）反应⑤的化学方程式为C+4HNO₃（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
（6）检验气体E的试剂及现象是湿润的红色石蕊试纸，变蓝；
（7）已知E可与次氯酸钠溶液反应生成K，K和E的组成元素相同，且一分子K中有18个电子，则K中所含的化学键类型为极性共价键、非极性共价键．

8．某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅱ所示．

（1）图Ⅰ、Ⅱ所示实验均能鉴别这两种物质，与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ的优点是（填选项序号）D．
A．Ⅱ比Ⅰ复杂 B．Ⅱ比Ⅰ安全
C．Ⅱ比Ⅰ难操作 D．Ⅱ可以做到用同一套装置进行对比实验，而Ⅰ不行
（2）若用实验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性．则试管B中应装入的固体最好是（填化学式）NaHCO₃．
（3）某同学将质量为m₁的NaHCO₃固体放在试管中加热分解一段时间后，恢复到原条件，测得剩余固体的质量为m₂．试管中发生的反应的化学方程式是2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑生成的Na₂CO₃的质量为$\frac{53}{31}（{m}_{1}-{m}_{2}）$．
（4）将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应．当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2：1时，请设计实验检验反应后所得溶液中溶质的阴离子：取上层清液少许于洁净试管中，加入适量CaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，证明有CO₃^2-．

9．

为了探究SO₂与Na₂O₂的反应是否类似于CO₂与Na₂O₂的反应，甲同学设计了如图所示的实验装置，回答下列问题：
（1）移开棉花，将带火星的木条放在C试管口，未见木条复燃，甲同学因此认为SO₂与Na₂O₂的反应不同于CO₂．请按甲同学的观点写出反应的化学方程式SO₂+Na₂O₂=Na₂SO₄．
（2）乙同学认为无论反应原理如何，最终都有O₂产生，乙同学的理由是A中生成的SO₂气体中含有水蒸气．按照乙同学的观点，该装置需做的改进是在A和B之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶．
（3）假设Na₂O₂完全反应，反应后B装置中固体生成物可能是：①Na₂SO₃；②Na₂SO₄；③Na₂SO₃和Na₂SO₄．
请设计实验方案检验，写出实验步骤以及预期现象和结论，完成表：
限选试剂：2mol•L^-1 HCl溶液，1mol•L^-1 HNO₃溶液，1mol•L^-1 BaCl溶液，1mol•L^-1 Ba（NO₃）₂溶液，0.01mol•L^-1 KMnO₄酸性溶液．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取B中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水，溶解，然后取少量待测液分别置于Ⅰ、Ⅱ试管中	固体完全溶解
步骤2：往Ⅰ试管中加入1mol•L^-1盐酸，再滴加1mol•L^-1BaCl₂溶液	有白色沉淀生成，则证明生成物中含Na₂SO₄，
则证明生成物中含Na₂SO₄
步骤3：往Ⅱ试管中加入2～3滴0.01mol•L^-1KMnO₄酸性溶液，
振荡	若KMnO₄溶液紫红色褪去，则证明生成物中有Na₂SO₃；，
则证明生成物中有Na₂SO₃；若
若KMnO₄溶液紫红色不褪去，
则说明生成物中没有Na₂SO₃．

（4）生成物中亚硫酸钠含量的测定：
①取a g生成物配制成100mL溶液，取10.00mL该溶液于锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.010 0mol•L^-1碘水进行滴定，滴定终点现象为溶液出现蓝色，且半分钟内不褪色．记录数据，重复滴定2次，平均消耗碘水20.00mL．
②计算：生成物中亚硫酸钠的质量分数为$\frac{0.252}{a}$×100%．

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