将等物质的量的X气体和Y气体在一绝热恒容的容器中混合，并在一定条件下使反应 X（g）+Y（g）Z（g）达到平衡，正反应速率随时间的变化如图所示，下列叙述不正确的

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将等物质的量的X气体和Y气体在一绝热恒容的容器中混合，并在一定条件下使反应 X（g）+Y（g）

Z（g）达到平衡，正反应速率随时间的变化如图所示，下列叙述不正确的是（）

A．X的浓度大小：a＞b＞c

B．混合气体的平均相对分子质量t₁时比t₂时小

C．在c点时反应达到平衡

D．反应物的总能量高于生成物的总能量

答案

解析

试题分析：根据图像可知，随着时间的进行，正反应速率逐渐增大，但达到最大值后，又逐渐降低。由于反应是绝热的容器，这说明随着反应的进行，容器内温度逐渐升高，反应速率逐渐增大，即正方应是放热反应。达到c点后，反应物的浓度降低，导致正反应速率开始降低，则选项A正确。正方应是体积减小的可逆反应，则混合气体的平均相对分子质量t₁时比t₂时小，B正确。C不正确，此时不能确定反应是否达到平衡状态，所以答案选C。
点评：该题综合性强，侧重对学生能力的培养。试题在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，主要是培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性，也有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。

举一反三

T℃时，在1 L的密闭容器中充入2 mol CO₂和6mol H₂，一定条件下发生反应：
CO₂(g)+3H₂(g)

CH₃OH(g)+H₂O(g) △H=－49.0kJ/mol
测得H₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。下列说法不正确的是（）

A．0~10min内v(H₂)=0.3mol/(L·min)

B．T℃时，平衡常数

，CO₂和H₂的转化率相等

C．T℃时，上述反应中有64g CH₃OH生成，同时放出98.0kJ的热量

D．达到平衡后，升高温度或再充入CO₂气体，都可以提高H₂的转化率

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把2.5 mol A和2.5 mol B混合通入容积为1L的密闭容器里发生如下反应：
3A(g) + B(g)

x C(g) + 2D(g)，容器里的压强逐渐降低，经5s后保持不变。在此5s内C的平均反应速率为0.1 mol·L^-1·s^-1。则下列的说法中正确的是

A．达平衡时，A的物质的量浓度2.0 mol/L

B．达平衡时，B的转化率20%

C．此5s内D的平均反应速率为0.2 mol·L^-1·min^-1

D．x ≥ 3

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如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得尤为紧迫。
在催化剂作用下，CO₂和H₂可以制取甲醇和乙醇。如：2CO₂(g)+6H₂(g)

CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g) 。
(Ⅰ) 在一定压强下，利用CO₂反应制取乙醇，测得反应的实验数据如下表。分析表中数据回答下列问题：

	500	600	700	800
1.5	45	33	20	12
2.0	60	43	28	15
3.0	83	62	37	22

温度升高，平衡常数K值将       （填“增大”、“减小”、或“不变”）。提高氢碳比[n(H₂)/n(CO₂)], 平衡常数K值将         （填“增大”、“减小”、或“不变”）。
在600K时反应达到平衡，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有
        （填序号）。
A．缩小反应器体积  B．通入CO₂C．升高温度到800K   D．使用合适的催化剂
（Ⅱ）某温度下，在体积为l L的密闭容器中充入lmol CO₂和4mol H₂，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

从反应开始到平衡，甲醇的平均反应速率v(CH₃OH)= ；
氢气的平衡浓度为 mol/L。

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镍具有优良的物理和化学特性，是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为：
（1）Ni(S)+4CO(g)

Ni(CO)₄(g)+Q
（2）Ni(CO)₄(g)

Ni(S)+4CO(g)
完成下列填空：
（1）在温度不变的情况下，要提高反应（1）中Ni(CO₄)的产率，可采取的措施有、。
（2）已知在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni(CO)₄，粗镍（纯度98．5%,所含杂质不与CO反应）剩余质量和反应时间的关系如右图所示。Ni(CO)₄在0～10min的平均反应速率为。

（3）若反应（2）达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时        。
a．平衡常数K增大   b．CO的浓度减小
c．Ni的质量减小    d．v_逆[Ni(CO)₄]增大
（4）简述羰基法提纯粗镍的操作过程。

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二甲醚（CH₃OCH₃）是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气（组成为H₂、CO和少量的CO₂）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
（i）CO(g) + 2H₂(g) = CH₃OH(g)               △H₁ = -90.1kJ•mol^-1
（ii）CO₂(g) + 3H₂(g) = CH₃OH(g) + H₂O(g)     △H₂= -49.0kJ•mol^-1
水煤气变换反应：
（iii）CO(g) + H₂O(g) = CO₂(g) + H₂ (g)      △H₃= -41.1kJ•mol^-1
二甲醚合成反应：
（iV）2 CH₃OH(g) = CH₃OCH₃(g) + H₂O(g)        △H₄= -24.5kJ•mol^-1
回答下列问题：
（1）Al₂O₃是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al₂O₃的主要工艺流程是                                                     （以化学方程式表示）。
（2）分析二甲醚合成反应（iV）对于CO转化率的影响                          。
（3）由H₂和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为           。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响                      。
（4）有研究者在催化剂（含Cu—Zn—Al—O和Al₂O₃）、压强为5.0MPa的条件下，由H₂和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是      。

（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度等于甲醇直接燃料电池（5.93kW•h•kg^-1）。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生个电子的能量；该电池的理论输出电压为1.20V，能量密度E = （列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1 kW•h = 3.6×10⁶J）。

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