Question

【题目】Ⅰ.(1) 恒温恒容时，下列能说明合成氨反应达到平衡状态的是_________。

a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2

b. v(N2)(正)=3v(H2)(逆)

c.容器内压强保持不变

d.混和气体的密度保持不变

e.单位时间内断裂6molN-H键的同时，有3molH-H形成

f.混合气体的平均分子量不变

Ⅱ.(2)在恒温恒压密闭容器中充入1molN2和3molH2在t1时刻达到平衡状态后，t2时继续充入2mol NH3，t3时达到平衡，在下图中画出v(正)和v(逆) 在t2到t4间的变化曲线_________。

Ⅱ.由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2) 直接制备二甲醚，涉及如下反应。

甲醇合成反应： _____

(ⅰ)时CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.1kJ·mol-1二甲醚合成反应

(ⅱ)2CH3OH(g)CH3OCH(g)+H2O(g) △H2=-23.9 kJ·mol-1

(ⅲ)2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) △H3=-29.1kJ·mol-1

(1)二甲醚合成反应过程中两反应能量变化如图所示：

①反应速率较大的是__________(填序号“ⅱ”、“ⅲ”)，说明原因________________。

②若在容器中加入催化剂，则E2-E1将__________(填“变大”、“ 不变”或“变小”)。

(2)Kp是用平衡分压代替平衡浓度所得的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。一定温度时，向容器中充入2molH2和1molCO，反应(ⅰ) 达平衡状态时，总气体的物质的量为2mol，总压强为2×105pa，则KP___________为(需要带单位)

Answer 1

【答案】 c f ⅱ 反应活化能低 不变 10-10pa-2

【解析】Ⅰ（1）a.容器内N2、H2、NH3浓度比与起始浓度及转化率有关，平衡时不一定等于化学计量数之比，故a错误；b.平衡时不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比,应是3v(N2)正=v(H2)逆时反应到达平衡状态，故b错误；c.随反应进行，混合气体物质的量变化，容器内压强发生变化，压强保持不变说明到达平衡，故c正确；d.混合气体总质量不变，容器容积不变，混合气体密度始终保持不变，故d错误；e.断裂6molN-H键的同时，有3molH-H形成都是正反应方向，故e错误；f.混合气体总质量不变，随反应进行，混合气体物质的量变化，则平均摩尔质量变化，若混合气体平均摩尔质量保持不变，说明到达平衡，故f正确，故选：cf；

（2）容器为恒温恒压密闭容器，当充入2mol NH3时，生成物的浓度增大，反应物的浓度减小，所以v(正)变小，v(逆)增大，故图像为

Ⅱ（1）①活化能越小，反应速率越大。所以反应速率较大的反应是ii。②催化剂可以降低反应所需的活化能，所以最高点下降，但是起终点不变，E2-E1表示的是焓变的负值，△H不变。

（2）

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

1 2 0

x 2x x

1-x 2-2x x

1-x+2+2x+x=2mol 解得x= 0.5mol

根据分压=总压×物质的量分数，得出KP=p(CH3OH)/p(CO)p2(H2)= 10-10pa-2