知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

2．二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．工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚．
请回答下列问题：
（1）煤的气化的主要化学反应方程式为：    ．
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H₂（g）+CO（g）═CH₃OH（g）；△H=-90.8kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）；△H=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）；△H=-41.3kJ•mol^-1
总反应：3H₂（g）+3CO（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂ （g）的△H=    ；一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是    （填字母代号）．
a．高温高压          b．加入催化剂        c．减少CO₂的浓度
d．增加CO的浓度    e．分离出二甲醚
（3）已知反应②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）某温度下的平衡常数为400．此温度下，在密闭恒容容器中加入CH₃OH，反应到某时刻测得各组分浓度如下：
物质 CH₃OH CH₃OCH₃ H₂O
浓度/（mol•L^-1） 0.44 0.6 0.6
①比较此时正、逆反应速率的大小：v_正     v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
②若加入CH₃OH后，经10min反应达到平衡，此时c（CH₃OH）=    ；该时间内反应速率v（CH₃OH）=    ．
③下列措施中能说明反应达到平衡状态的是
A．体系压强保持不变　　　 B．混合气体的密度保持不变
C．CH₃OH与H₂O的浓度之比为1：2
D．单位时间内，消耗2mol CH₃OH的同时消耗1molH₂O．

难度：中等

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3．（2016春•无为县校级期中）反应A（g）⇌B（g）+C（g）在容积为1.0L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050mol•L^-1．温度T₁和T₂下A的浓度与时间关系如图所示．回答下列问题：
（1）上述反应的温度（填“大于”“小于”或“等于”，下同）T₁    T₂，平衡常数K（T₁）    K（T₂）．
（2）若温度T₂时，2min后反应达到平衡，A的转化率为60%，则：
①平衡时体系总的物质的量为    ．
②反应的平衡常数K=    ．
③反应在0～2min区间的平均反应速率v（A）=    ．

难度：中等

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4．合成氨反应原理为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．在500℃，20MPa时，将N₂和H₂通入到一定体积的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量变化如图所示：
（1）在10～20min内NH₃浓度变化的原因可能是    （填字母）．
a．加了催化剂 b．降低温度c．增加NH₃物质的量
（2）该可逆反应达到平衡的标志是    （填字母）．
a．a mol N≡N键断裂的同时，有6a mol N-H键合成
b．混合气体的密度不再随时间变化
c．容器内的总压强不再随时间而变化
d．N₂、H₂、NH₃的分子数之比为1：3：2
e．单位时间生成m mol N₂的同时消耗3m mol H₂
（3）在反应进行到25min时，曲线发生变化的原因是    ．
（4）据报道，一定条件下甲烷还原Fe₂O₃得到的“纳米级”金属铁，可用作合成氨反应的催化剂．其反应为：Fe₂O₃（s）+3CH₄（g）⇌2Fe（s）+3CO（g）+6H₂（g）该反应在5L的密闭容器中进行，2min后达到平衡，测得Fe₂O₃在反应中质量减少48g．则
该段时间内H₂的平均反应速率为    ．

难度：中等

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5． 1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨．2007年化学家格德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体表面合成氨的反应过程，示意如下图：

（1）图⑤表示生成的NH₃离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是    ，    ．
（2）已知：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）；△H=-1266.8kJ/mol
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）；△H=+180.5kJ/mol，
氨催化氧化的热化学方程式为    ．
（3）500℃下，在A、B两个容器中均发生合成氨的反应．隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动．

①当合成氨在容器B中达平衡时，测得其中含有1.0molN₂，0.4molH₂，0.4molNH₃，此时容积为2.0L．则此条件下的平衡常数为    ；保持温度和压强不变，向此容器中通入0.36molN₂，平衡将    （填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
②向A、B两容器中均通入xmolN₂和ymolH₂，初始A、B容积相同，并保持温度不变．若要平衡时保持N₂在A、B两容器中的体积分数相同，则x与y之间必须满足的关系式为    ．

难度：中等

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6．

（2016春•绍兴校级期中）向某恒容密闭容器中通入N₂和H₂，在500℃时，使反应：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H＜0达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示．由图可得出的正确结论是（　　）

A．反应在c点达到平衡状态

B．△t₁=△t₂时，N₂的转化量：a～b段小于b～c段

C．C点反应放出的热量达到最大

D．反应物浓度：a点小于b点

难度：较难

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7． 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．

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2mol A和6mol B．
①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    ．
②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”）
③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．

难度：中等

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8．一定条件下，在体积一定的密闭容器中加入1molN₂和3molH₂发生反应：N₂+3H₂

催化剂

高温高压

2NH₃（正反应是放热反应）．下列有关说法正确的是（　　）

A．达到化学反应限度时，生成2mol NH₃

B．向容器中再加入N₂，可以加快反应速率

C．降低温度可以加快反应速率

D．1mol N₂ 和3mol H₂的总能量低于2mol NH₃的总能量

难度：较易

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9．有可逆反应Fe（s）+CO₂（g）⇌FeO（s）+CO（g），已知在温度938K时，平衡常数K=1.5，在1173K时，K=2.2．
（1）能判断该反应达到平衡状态的依据是    （双选，填序号）．
A．容器内压强不变了           B．c（CO）不变了
C．v_正（CO₂）=v_逆（CO）      D．c（CO₂）=c（CO）
（2）该反应的正反应是    （选填“吸热”、“放热”）反应．
（3）写出该反应的平衡常数表达式    ．若起始时把Fe和CO₂放入体积固定的密闭容器中，CO₂的起始浓度为2.0mol/L，某温度时达到平衡，此时容器中CO的浓度为1.0mol/L，则该温度下上述反应的平衡常数K=    （保留二位有效数字）．
（4）若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，如果改变下列条件，反应混合气体中CO₂的物质的量分数如何变化（选填“增大”、“减小”、“不变”）．
①升高温度    ；②再通入CO    ．
（5）该反应的逆反应速率随时间变化的关系如下图：
①从图中看到，反应在t₂时达平衡，在t₁时改变了某种条件，改变的条件可能是（填序号）    ．（单选）
A．升温B．增大CO₂浓度
②如果在t₃时从混合物中分离出部分CO，t₄～t₅时间段反应处于新平衡状态，请在图上画出t₃～t₅的V（逆）变化曲线

难度：中等

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10．将0.1mol N₂和0.3mol H₂置于密闭容器中发生反应N₂+3H₂⇌2NH₃下列关于该反应的说法中正确的是（　　）

A．反应物所具有的总能量等于生成物所具有的总能量

B．最终可生成0.2 mol NH₃

C．反应达平衡后，使用催化剂，不能使平衡向右移动

D．当n（N₂）：n（H₂）=1：3时，一定达化学平衡

难度：较易

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物质	CH₃OH	CH₃OCH₃	H₂O
浓度/（mol•L^-1）	0.44	0.6	0.6