Question

【题目】（1）一定条件下，平衡常数如下：

2NO2N2O4 K1 NO21/2N2O4K2 N2O42NO2 K3

推导K1与K2,K1与K3的关系分别为:______________。

（2）衡量催化剂的性能指标有:活性、选择性、稳定性、价格等。对于给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况,理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的____(填“产率”、“比率”、转化率)，催化剂的这种特性，称作它的________性。

（3）溶液的pH对Cr2O72-降解率的影响如下图所示。

已知:Cu2OCu+CuSO4；

酸性越大，Cr2O72-被还原率越大。

①由上右图可知，pH分别为2、3、4 时，Cr2O72-的降解率最好的是______，其原因是______。

②按右图加入10滴浓硫酸，溶液由橙黄色变为橙色，请结合化学用语用平衡移动原理解释其原因_____。

（4）一定条件下焦炭可以还原NO2,反应为:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g)。在恒温的密闭容器下，6molNO2和足量C 发生该反应，测得平衡时NO2的物质的量与平衡总压的关系如图所示:

则C点NO2的转化率和C点时该反应的压强平衡常数Kp=(K,是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)分别为______、_______。

（5）已知由CO生成CO2的化学方程式为CO+O2CO2+O。其正反应速率为v正=K正c(CO)·c(O2),逆反应速率为v逆=K逆c(CO2)·c(O),K正、K逆为速率常数。在2500K下，K正=1.21×105 L·s-1·mol-1,K逆=3.02×105L·s-1·mol-1。则该温度下上述反应的平衡常数K值为_______(保留小数点后一位小数)。

（6）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:

①2H2(g) + CO(g) CH3OH(g); ΔH1

②CH3OH(g) CH2OCH3(g) + H2O(g); ΔH2

③CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g); ΔH3

总反应: 3H2(g)+3CO(g) CH2OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=_______。

Answer 1

【答案】 K1=K22：K1=1/K3 比率 选择性 3 pH<2.5时Cu2O会歧化(转化)为Cu和Cu2+,所以不选pH=2；酸性越大，Cr2O72-被还原率越大，pH=3酸性强于pH=4的溶液，所以选择pH=3 溶液中存在，加入硫酸，c(H+)增大，平衡向逆反应方向移动c(Cr2O72-)增大 66.7% 5Mpa 0.4 【答题空10】2ΔH1+ΔH2+ΔH3

【解析】（1）一定条件下，平衡常数如下：2NO2N2O4 K1 NO21/2N2O4K2 N2O42NO2 K3，K1=c(N2O4 )/c2(NO2)=[c0.5(N2O4 )/c(NO2)]2=K22；K1=c(N2O4 )/c2(NO2)=[c2(NO2)/c(N2O4 )]-1=1/K3，故K1与K2,K1与K3的关系分别为: K1=K22：K1=1/K3 ；

（2）衡量催化剂的性能指标有:活性、选择性、稳定性、价格等。对于给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况,理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率(填“产率”、“比率”、转化率)，催化剂的这种特性，称作它的选择性。

（3）①由图可知，pH分别为2、3、4 时，Cr2O72-的降解率最好的是3，其原因是由图可知：pH＜2.5时Cu2O会歧化（转化）为Cu 和Cu2＋，故答案为：pH=3；pH＜2.5时Cu2O会歧化（转化）为Cu 和Cu2＋，所以不选pH=2；酸性越大，Cr2O72－被还原率越大，pH=3酸性强于pH=4的溶液，所以选择pH=3。

②按右图加入10滴浓硫酸，溶液由橙黄色变为橙色，请结合化学用语用平衡移动原理解释其原因溶液中存在Cr2O72－＋H2O2CrO42－＋2H＋，加入硫酸，c(H+)增大，平衡向逆反应方向移动c(Cr2O72-)增大。

（4）6mol NO2和足量C发生该反应，设反应二氧化氮x，列三段式：

2NO2（g）+2C（s）N2（g）+2CO2（g）

n始：6 0 0

n转：x 0.5x x

n平：6-x 0.5x x

即： 2 2 4

从图知C点时NO2的物质的量为2，则6-x=2，解得x=4，

则C点NO2的转化率×100%= 66.7%

则平衡时总的物质的量为8mol，C点时该反应的压强平衡常数Kp（C）==5MPa；

（5）平衡常数K===0.40，故答案为：0.40；

（6）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:①2H2(g) + CO(g) CH3OH(g); ΔH1②CH3OH(g) CH2OCH3(g) + H2O(g); ΔH2③CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g); ΔH3，由盖斯定律，①×2+②+③得总反应: 3H2(g)+3CO(g) CH2OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3。