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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷142
二甲醚(CH3OCH3)重整制取H2，具有无毒、无刺激性等优点。回答下列问题：
(1) CH3OCH3和O2发生反应I：CH3OCH3(g)+O2(g)=2CO(g)+3H2(g)△H
已知：CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g)△H1
CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O (g)△H2
H2(g)+O2(g)=H2O (g)△H3
①则反应I的△H=____________________(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。
②保持温度和压强不变，分别按不同进料比通入CH3OCH3和O2，发生反应I。测得平衡时H2的体积百分含量与进料气中n(O2)/n(CH3OCH3)的关系如图所示。当＞0.6时，H2的体积百分含量快速降低，其主要原因是____(填标号)。

A．过量的O2起稀释作用
B．过量的O2与H2发生副反应生成H2O
C．＞0.6平衡向逆反应方向移动
(2)T℃时，在恒容密闭容器中通入CH3OCH3，发生反应II：CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g)，测得容器内初始压强为41.6 kPa，反应过程中反应速率v(CH3OCH3)时间t与CH3OCH3分压P(CH3OCH3)的关系如图所示。

①t=400 s时，CH3OCH3的转化率为________(保留2位有效数字)；反应速率满足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3)，k=_________s-1；400 s时v(CH3OCH3)=_________kPa∙s-1。
②达到平衡时，测得体系的总压强P总= 121.6 kPa，则该反应的平衡常数Kp=________________kPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③该温度下，要缩短达到平衡所需的时间，除改进催化剂外，还可采取的措施是________。
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知识点：盖斯定律及其有关计算化学反应的速率影响化学反应速率的因素化学平衡的有关计算 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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原理综合题
(1)已知：SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)   ΔH=−98kJ·mol−1，钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：_______。

(2)T℃时，在恒容密闭容器中通入CH3OCH3，发生反应：CH3OCH3(g)⇌CO(g)+H2(g)+CH4(g)，容器内初始压强为41.6kPa，反应过程中反应速率v(CH3OCH3)时间t与CH3OCH3分压P(CH3OCH3)的关系如图所示。

①t=400s时，CH3OCH3的转化率为_______(保留2位有效数字)；反应速率满足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3)，k=_______s-1；400s时v(CH3OCH3)=_______kPa•s-1。
②达到平衡时，测得体系的总压强P(总)=121.6kPa，则该反应的平衡常数Kp=_______kPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(3)利用催化剂M催化，加氢制的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示，表示活化能，单位为eV。

转化为的化学方程式为_______。
(4)为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)   ∆H=-746.5kJ∙mol-1kJ•mol-1的影响，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。

在催化剂乙作用下，图中M点NO转化率_______(填“一定是”、“可能是”、“一定不是”)平衡转化率，理由是_______。
二甲醚可用于护发、护肤药品和涂料中作各类气雾推进剂。在制药、染料、农药等工业中有许多独特的用途。
(1)已知：CO(g)、H2(g)、CH3OCH3(g)的燃烧热ΔH分别为-283kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1、-1460kJ·mol-1，H2O(g)=H2O(l)       ΔH1=-44 kJ·mol-1。则2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)   ΔH2=_______，该反应能否自发进行与_______有关。
(2)T1 ℃时，在恒容密闭容器中通入CH3OCH3 ，发生反应CH3OCH3(g)⇌CO(g)+H2(g) +CH4(g) ，测得容器内初始压强为50kPa，反应过程中反应时间t与气体总压p总的关系如下表所示。
反应时间t/s010035085020002500
气体总压p总/kPa50.055.065.083.2125.0125.0
①该温度下，反应达到平衡时，CH3OCH3的分解率为_______；t=350s时，混合气体的平均摩尔质量为_______(保留三位有效数字)g·mol-1。
②若反应达到平衡后，升高温度，CH3OCH3的浓度增大，则正反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应。
③该温度下，要缩短反应达到平衡所需的时间，可采取的措施是_______。
(3)在T2℃、p0kPa(恒温、恒压)下，将等物质的量的CO与H2通入容积为VL的容器内，发生反应：2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)。反应达到平衡时，测得容器容积为0.6VL，用气体分压[气体分压(p)=气体总压(p总)×体积分数]代替平衡浓度表示的平衡常数Kp=_______(kPa)-4。反应速率v=v正-v逆=k正p2(CO)·p4(H2)-k逆p(CH3OCH3)p(H2O)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压。该温度下，当容器体积为0.8VL时，=_______。
氮是地球上含量较丰富的一种元素，氮的化合物在工业生产和生活中有重要的作用。
I.已知298K时，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)△H>0
(1)在密闭容器内，一定条件下该反应达到平衡，当分别改变下列条件时，填写下列空白：
①达到平衡时，升高温度，平衡将________移动。(填“正向”、“逆向”或“不”)
②达到平衡时，充入Ar气，并保持体积不变，平衡将_________移动。(填“正向”、“逆向"或“不”)
③保持容器容积不变，再通入一定量N2O4,，达到平衡时NO2的百分含量________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
④保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则达到平衡时N2O4的转化率_____。
(2)恒容密闭容器中发生上述反应，已知v正=k正·p(N2O4)，v逆=k逆·p2(NO2)，Kp=__________(用k正、k逆表示)。若初始压强为100kPa，k正=2.7×104s-1，当NO2的物质的量分数为50%时，v正=_________kPa·s-1。[其中Kp为平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，p(N2O4)和p(NO2)分别是N2O4和NO2的分压，分压=p总×物质的量分数，k正、k逆为速率常数]
II.在催化剂作用下，H2可以还原NO消除污染，反应为：2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)△H=-664kJ/mol
(3)将2molNO和1molH2充入一个恒容的密闭容器中，经相同时间测得N2的体积分数与温度的关系如图所示。

低于900K时，N2的体积分数_______(填“是”或“不是")对应温度下平衡时的体积分数，原因是_______________________________。高于900K时，Nz的体积分数降低的可能原因是__________________________________________________________(答出两点)。

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