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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷42
二甲醚(DME)作为一种新兴的基本有机化工原料，在制药、燃料、农药等化学工业中有许多用途，还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一、回答下列问题。
(1)已知：的燃烧热，CO(g)的燃烧热，二甲醚的燃烧热，H2O(g)=H2O(l)   △H=-44.0kJmol-1。则___________。
(2)恒温恒容条件下，能说明达到平衡的标志是___________(填序号)。
A．H2、CO、CH3OCH3、H2O的反应速率之比为4：2：1：1
B．H2、CO、CH3OCH3、H2O的物质的量之比为4：2：1：1
C．混合气体的平均摩尔质量保持不变
D．容器中气体的密度保持不变

(3)在T℃时，向容积为1L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的和CO且，发生反应，达到平衡时的体积分数对应图甲中a点。

当起始=3.5时，反应达到平衡状态后，CH3OCH3的体积分数可能对应图甲中的___________(填“b”“c”或“d”)点。
(4)某温度下，将2.0molCO(g)和4.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中，反应达到平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图乙所示，关于温度和压强的关系判断正确的是___________(填序号)。
A．B．
C．D．

(5)在恒温恒压(p)条件下，密闭容器中充入2.0molCO(g)和4.0molH2(g)发生应4H2(g)+2CO(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)，平衡时H2的转化率为50%。达到平衡时，p(H2)=_________；平衡常数Kp=_________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
23-24高三上·河南洛阳·阶段练习
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知识点：盖斯定律及其有关计算化学平衡图像分析化学平衡状态的判断方法化学平衡常数的有关计算 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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在工业上，常用CO和H2合成甲醇，其相关的反应原理方程式为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H
已知：①CO(g)+O2(g)= CO2(g) △H1= a kJ/mol
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H2= b kJ/mol
③CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(g) △H3= c kJ/mol
回答下列问题：
(1)△H= ___________kJ/mol 。
(2)能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)已达平衡状态的是___________(填字母)。
A．单位时间内生成1mol CH3OH(g)的同时消耗了1mol CO(g)
B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变
C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
D．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化
(3)在T1℃时，体积为2L的恒容容器中充人物质的量之和为3mol的H2和CO，反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与n(H2)/n(CO)的关系如图1所示。

①当起始 =2，经过5min达到平衡，CO的转化率为60%，则0～5min内平均反应速率v(H2)___________。若此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol，达新平衡时H2的转化率将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)；
②当起始=3.5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图象中的___________点(选填“D”、“E”或“F”) 。
(4)已知CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。在密闭容器中有浓度均为0.1mol•L-1的CH4与CO2，在一定条件下反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图2，则压强P1___________P2(选填“＞” “＜” 或“=”)；当压强为P2时，在y点：v(正)___________ v(逆)(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若P2=3MPa且在恒压体系中发生，则T℃时该反应的平衡常数Kp = ___________ MPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　△H1=-90.7kJ•mol-1K1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　△H2=-23.5kJ•mol-1　K2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　△H3=-41.2kJ•mol-1　K3
回答下列问题：
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=___________kJ•mol-1；若上述三个反应的平衡常数分别为K1、K2、K3，则K=___________。(用K1、K2、K3)
(2)反应②达平衡后采取下列措施，能提高CH3OH转化率的有___________(填字母代号)。
A．加入CH3OH B．升高温度       C．增大压强       D．移出H2O E．使用催化剂
(3)以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的有___________。
A．H2和CO2的浓度之比为3：1
B．单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C=O
C．恒温恒容条件下，气体的密度保持不变
D．恒温恒压条件下，气体的平均摩尔质量保持不变
E．绝热体系中，体系的温度保持不变
(4)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：
   
已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数，反应开始时的气体总压用p总表示。
①650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为___________%。
②T℃时，平衡后若再充入各1mol的CO、CO2混合气，平衡将___________(正移、逆移或不移动)。
③925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=___________。
温室气体CO2影响着人类的生存环境，CO2的资源化利用成为研究热点。回答下列问题：
I.利用CO2和CH4催化制备合成气(CO、H2)同时存在以下两个反应：
主反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H1 Ea1
副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0kJ•mol-1 Ea2
(1)已知CH4、H2和CO的燃烧热分别为764kJ•mol-1、285.5kJ•mol-1、283kJ•mol-1，则△H1=_____kJ•mol-1。
(2)下列说法正确的是_____(填序号)。
A．反应达到平衡后，增大压强，主反应逆向移动，反应的平衡常数K减小
B．恒温条件下，△H1和△H2不变，说明反应达到平衡状态
C．相同条件下，主反应的活化能Ea1＜副反应的活化能Ea2，则反应速率：主反应＞副反应
D．选用合适的催化剂可以提高CO的平衡产率

II.将CO2转化为CH3OH等燃料将成为理想的能源补充途径。一种重要的工业制备甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-50kJ•mol-1。
在540K下，向0.5L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2发生该咳应，反应达到平衡时H2的转化率为80%。
(3)平衡时，CH3OH的体积分数为_____%，若起始压强为10atm，Kp=_____(atm)-2(结果保留一位小数，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
(4)若达到平衡后，再充入amolCO2和；3amolH2，重新达到平衡时H2的体积分数______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)已知，上述二氧化碳催化加氢制甲醇的反应在起始投料比=3时，在不同条件下达到平衡。设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，T=250℃时x(CH3OH)随压强(p)的变化以及p=5×103Pa时x(CH3OH)随温度(T)的变化如图所示。

图中对应等温过程的曲线是_____(填“a”或“b”)，判断的理由是_____。

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