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甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、...

甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效等优良的性能。

(1)CO2可用于合成二甲醚(CH3OCH3),有关反应的热化学方程式如下:

CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)  ΔH = -49.0kJ·mol-1,

2CH3OH(g) = CH3OCH3(g)+ H2O(g)   ΔH =-23.5kJ·mol-1,

则CO2与H2反应合成二甲醚的热化学方程式为                          

(2)若反应2CH3OH(g) 满分5 manfen5.com CH3OCH3(g) + H2O(g)在某温度下的化学平衡常数为400,此温度下,在密闭容器中加入一定量甲醇,反应进行到某时刻,测得各物质的浓度如表所示:

物质

CH3OH(g)

CH3OCH3(g)

H2O(g)

浓度(mol·L-1

0.44

0.60

0.60

写出该反应的平衡常数表达式:K=               

比较该时刻正、逆反应速率的大小:v(正)     v(逆)(填“>”、“<”或“=”)

若加入甲醇后经 10 min 反应达到平衡,则平衡后cCH3OH)=           ,该时间内反应速率v(CH3OCH3)=            

(3)工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)  ΔH =-90.8kJ·mol-1,若在温度相同、容积均为2L的3个容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时如下:

容器

反应物投入量

1molCO、2 mol H2

1 mol CH3OH

2 mol CO、4 mol H2

CH3OH的浓度(mol/L)

c1=0.25

c2

c3

反应的能量变化

放出Q1 kJ

吸收Q2 kJ

放出Q3 kJ

平衡常数

K1

K2

K3

反应物转化率

α1

α2

α3

下列不能说明该反应在恒温恒容条件下已达化学平衡状态的是        

A.  v(H2)= 2v(CH3OH)  B. n(CO)﹕n(H2)﹕n(CH3OH)=1﹕2 : 1

C. 混合气体的密度不变       D. 混合气体的平均相对分子质量不变

E. 容器的压强不变

下列说法正确的是        

A. c1= c2      B. Q1= Q2     C. K1= K2      D. α2+α3 < 100%

如图表示该反应的反应速率v和时间t的关系图:

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各阶段的平衡常数如下表所示:

t2t3

t4t5

t5t6

t7~t8

K4

K5

K6

K7

K4K5K6K7之间的关系为          (填“>”、“<”或“=”)。反应物的转化率最大的一段时间是         

 

(1)2 CO2(g)+6 H2(g) = CH3OCH3(g) + 3H2O(g) ΔH= -121.5kJ·mol-1(答案合理即可) (2)①K= c(CH3OCH3)·c(H2O)/c2(CH3OH) ② > ③ 0.040 mol·L-1 0.08 mol·(L·min) -1 (3)①BC ②AC ③ K4>K5=K6=K7 t2~t3 【解析】 试题分析:(1)①CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1 = -49.0kJ·mol-1,②2CH3OH(g) = CH3OCH3(g)+ H2O(g) ΔH 2=-23.5kJ·mol-1, CO2与H2反应合成二甲醚的热化学方程式为③2 CO2(g)+6 H2(g) = CH3OCH3(g) + 3H2O(g) 由盖斯定律得:③=2×①+②,ΔH=2ΔH1+ΔH2=-121.5kJ·mol-1; (2)①K=产物浓度幂之积/反应物浓度幂之积= c(CH3OCH3)·c(H2O)/c2(CH3OH);②此时的浓度商为: Qc=( 0.6×0.6)/0.442=1.86<400,故反应向正反应方向进行,正反应速率>逆反应 ③ 设达到平衡时据此又消耗了xmol,则 2CH3OH(g)≒CH3OCH3(g)+H2O(g) 某时刻浓度(mol•L-1):0.44 0.6 0.6 转化浓度(mol•L-1):2x x x 平衡浓度(mol•L-1):0.44-2x 0.6+x 0.6+x K= (0.6+x)/(0.44-2x)=400,解得x=0.2mol/L,故平衡时c(CH3OH)=0.44mol/L-0. 2mol/L×2=0.04mol/L;则10min生成二甲醚的浓度为:0.6moL/L+0.2moL/L=0.8 mol/L,所以甲醇的反应速率为v(CH3OH)=0.8/10 =0.08 mol/(L•min); (3) ①A.v正(H2)=2v逆(CH3OH),表示的是正逆反应速率,且满足二者计算量关系,说明反应达到平衡状态,故A错误;B.n(CO):n(H2):n(CH3OH)=1:2:1,物质的量之比,无法判断正逆反应速率是否相等,无法判断是否达到平衡状态,故B正确; C.混合气体的密度不变,反应前后都是气体,容器的容积不变,所以气体的密度始终不变,密度不能作为判断平衡状态的依据,故C正确;D.该反应是气体体积缩小的反应,反应过程中气体的物质的量发生变化,混合气体的平均分子量发生变化,若混合气体的平均相对分子质量不变,说明达到了平衡状态,故D错误;E.该反应是体积缩小的反应,气体的物质的在反应中发生变化,若容器的压强不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故E错误;正确答案BC;②A、恒温恒容条件下,甲加入1molCO、2molH2与乙中1molCH3OH为等效平衡,则达到平衡时各组分的浓度都相等,所以c1=c2,故A正确;B、由于甲和乙是从不同方向进行的反应,则甲放出的热量与乙吸收的热量不一定相等,故B错误;C、由于甲和乙为从不同的方向进行的可逆反应,两个反应中温度相同,则平衡常数不变,所以K1=K2,故C正确;D、甲和乙为等效平衡,反应的方向完全不同,所以a1=a2,用于丙中浓度为甲的2倍,相当于增大了压强,丙中反应物转化率大于甲,即a3>a1,所以a2+a3>100%,故D错误;答案选AC;③t3时刻,正逆反应速率都增大,且逆反应速率变化大,平衡向逆反应移动,应为升高温度,所以K4>K5;t6时刻,正逆反应速率都减小,且正反应速率变化大,平衡向逆反应移动;应为降低压强,所以K6=K7;t5~t6正逆速率都增大,平衡不移动,应是使用催化剂,K不变,所以K5=K6,所以K4>K5=K6=K7;根据t3时刻升高了温度,平衡向着逆向移动,反应物转化率减小;t4-t5时使用催化剂,转化率不变;t6时减小了压强,平衡向着逆向移动,反应物转化率减小,所以t2~t3段A的转化率最高。 考点:考查有关平衡的平衡常数计算、转化率、反应速率、平衡时成分的体积分数等的关键  
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在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示,请回答:

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(1)“O”点导电能力为“0”的理由是                  

(2) a、b、c三点的c(H+)由小到大的顺序为             

(3) a、b、c三点处,电离程度最大的是                

(4) 若使c点溶液中c (CH3COO-)增大,c (H+)减小,则可采取的措施是(填写物质化学式):           ,   ②            

(5) 稀醋酸稀释过程中,始终保持增大趋势的是            

A  c (H+) B  n (H+)  C  c(OH-)  D  n (CH3COOH )  E  c(H+) / c(CH3COOH)

 

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T ℃时,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。

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根据以上条件,回答下列问题:

(1)A与B反应生成C的化学方程式为                          ,正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)在密闭容器中,加入2 mol A和6 mol B。

当反应达到平衡时,A和B的浓度比是_______;A和B的转化率之比是_______。

升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量________。(填“变大”、“变小”或“不变”)

当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将________(填“正向”、“ 逆向”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度________(填“大于”、“小于”或“等于”)原来的2倍。

 

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(1)下列物质中能导电的是               ,属于电解质的是           ,属于非电解质的是            

H2SO4 ,②蔗糖,③熔融硫酸钠,④NH3·H2O ,⑤CO2 ,⑥碳酸钙,⑦CH3COOH, ⑧铜,⑨氯气,⑩石墨

(2)下列变化过程,属于放热反应的是                  

弱酸电离, 酸碱中和反应, ③NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌, 固体NaOH溶于水 ,⑤ H2在Cl2中燃烧 ,⑥液态水变成水蒸气 ,⑦ 浓H2SO4稀释, 碳和二氧化碳反应生成一氧化碳

(3)已知:4HCl(g) + O2(g) = 2Cl2(g) + 2H2O(g)  ΔH = -115.6kJ·mol-1

H2 (g) + Cl 2(g) = 2HCl(g)    ΔH = -184kJ·mol-1

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H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是                         ②断开 1 mol H-O键所需能量为          kJ。

 

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下列措施或事实不能用勒沙特列原理解释的是

A.在合成氨的反应中,增大压强有利于氨的合成

B.H2、I2、HI三者的平衡混合气,加压(缩小容器体积)后颜色变深

C.新制的氯水在光照下颜色变浅

D.氯气可以用排饱和食盐水的方法收集(Cl2+ H2O满分5 manfen5.comHCl+ HClO)

 

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在相同温度时,100mL 0.01mol·L-1 的醋酸溶液与10mL 0.1mol·L-1 的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是

A.中和时所需NaOH的量             B.电离程度

C.H+的物质的量浓度                D.CH3COOH的物质的量

 

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