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.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)+2CO2(g)⇌CH3OCH
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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.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)+2CO2(g)⇌CH3OCH
题型:虹口区二模
难度:
来源:
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.工业上利用H
2
和CO
2
合成二甲醚的反应如下:6H
2
(g)+2CO
2
(g)⇌CH
3
OCH
3
(g)+3H
2
O(g)
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______(选填编号).
a.c(H
2
)与c(H
2
O)的比值保持不变 b.单位时间内有2mol H
2
消耗时有1mol H
2
O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,CH
3
OCH
3
的产率将______(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),混合气体的平均式量将______.
(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H
2
与CO
2
,达到平衡时,容器中含有0.1mol二甲醚.计算H
2
的平均反应速率:______(用字母表示所缺少的物理量并指明其含义).
(4)工业上为提高CO
2
的转化率,采取方法可以是______(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H
2
O d.增加原料气中CO
2
的比例.
答案
(1)a.c(H
2
)与c(H
2
O)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 H
2
消耗时有1mol H
2
O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
知,二甲醚的平均反应速率=
0.1mol
20L
t
=
0.005
t
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═
0.005
t
mol/(L.s)
×6=
0.03
t
mol/(L.s),t-达到平衡所需的时间(单位:s,可自定),
故答案为:
0.03
t
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H
2
O,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CO
2
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.
举一反三
可逆反应:2NO
2
(g)⇌2NO(g)+O
2
(g)在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O
2
的同时生成2n mol NO
2
②单位时间内生成n mol O
2
的同时生成2n mol NO
③用NO
2
、NO、O
2
表示的反应速率的比为2:2:1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态.
A.①④⑥⑦
B.②③⑤⑦
C.①③④⑤
D.全部
题型:不详
难度:
|
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(1)t℃时,将2molSO
2
和1mol O
2
通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生如下反应:2SO
2
(g)+O
2
(g)⇌2SO
3
(g);△H=-196kJ•mol
-1
.2min时反应达到化学平衡,此时测得反应放出的热量为39.2kJ.请填写下列空白:①下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是(填标号,下同)______
A.容器内压强不再发生变化
B.SO
2
的体积分数不再发生变化
C.容器内气体质量不再发生变化
D.容器内气体密度不再发生变化
②从反应开始至达到化学平衡,生成SO
3
平均反应速率为______;该条件下反应的平衡常数K=______(精确到小数点后两位)
③反应达到化学平衡后,以下操作将引起平衡向正反应方向移动并能提高SO
2
转化率的是______
A.向容器中通入少量O
2
B.向容器中通入少量SO
2
C.使用催化剂
D.降低温度
E.向容器中通入少量氦气
④上述反应达平衡后,判断下列情况下平衡移动的方向(填“向右”、“向左”或“不移动).
再通入1.6molSO
2
、0.8molO
2
、0.4molSO
3
,______;再通入0.2molSO
2
、0.2molSO
3
,______.
(2)工业生产中产生含SO
2
的废气,经石灰吸收和氧化后制成硫酸钙,硫酸钙是一种用途非常广泛的产品,可用于生产硫酸、水泥等.已知25℃时,Ksp(CaSO
4
)=7.10×10
-5
.向0.100L 含CaSO
4
固体的溶液中加入2.22gCaCl
2
粉末充分搅拌,假设溶液的体积变化忽略不计,则溶液中CaSO
4
固体的质量将______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),Ksp(CaSO
4
)将______.
题型:兖州市三模
难度:
|
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将4mol A 气体和2mol B 气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)若经2s 后测得C的浓度为0.6mol/L,现有下列几种说法,其中正确的是( )
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/(L•s)
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/(L•s)
③反应达到平衡时,A、B、C的反应速率一定相等
④反应达到平衡时,A、B、C的物质的量均不再变化.
A.①③
B.①④
C.②③
D.③④
题型:不详
难度:
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已知某化学反应的平衡常数表达式为K=
c
(CO
2
)•c
(H
2
)
c(CO)•c
(H
2
O)
,在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
题型:松江区一模
难度:
|
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下列说法不正确的是( )
A.在固定体积的密闭容器中发生可逆反应A(s)+B(g)⇌C(g)+D(g),当混合气体的密度不再改变时,说明已达到化学平衡状态
B.对于反应C(s)+CO
2
(g)⇌2CO(g)△H>0,改变某一条件,若化学平衡常数增大,则反应速率也一定增大
C.向0.1mol•L
-1
的NH
3
•H
2
O中加入氯化铵固体,则溶液中
Kb
c
(NH
+4
)
增大
D.常温下向Mg(OH)
2
悬浊液中加入MgCl
2
浓溶液后,溶液中
c
(Mg
2+
)-c
(OH)
-
c
(H
+
)
不变
题型:不详
难度:
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