17．甲醇是重要的化學工業(yè)基礎原料和液體燃料．工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇．已知甲醇制備的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下表所示：
化學反應平衡常數(shù)溫度（℃）
500800
①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）K12.50.15
②H2（g）+CO2（g）?H2O （g）+CO（g）K21.02.50
③3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O （g）K3
（1）反應②是吸熱（填“吸熱”或“放熱”）反應．
（2）某溫度下反應①中H2的平衡轉化率（a）與體系總壓強（P）的關系如圖1所示．則平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K（A）=K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．

（3）判斷反應③△H＜0；△S＜0（填“＞”“=”或“＜”）
在500℃、2L的密閉容器中，進行反應③，測得某時刻H2、CO2、CH3OH、H2O的物質(zhì)的量分別為6mol、2mol、10mol、10mol，此時v（正）＞v（逆） （填“＞”“=”或“＜”）
（4）一定溫度下，在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應②，已知c（CO）與反應時間t變化曲線Ⅰ如圖2所示，若在t0時刻分別改變一個條件，曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ和曲線Ⅲ．當曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ時，改變的條件是加入催化劑．

分析 （1）分析圖表數(shù)據(jù)，反應②平衡常數(shù)隨溫度升高增大，平衡正向進行，正反應是吸熱反應；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨壓強變化分析；
（3）反應③是氣體體積減小的反應△S＜0，結合溫度變化分析判斷反應焓變△H＜0；依據(jù)反應①+②得到反應③，所以平衡常數(shù)K3=K1×K2；依據(jù)某時刻濃度商計算和平衡常數(shù)比較判斷反應進行的方向；
（4）圖象分析曲線Ⅰ變化為曲線Ⅱ是縮短反應達到平衡的時間，最后達到相同平衡狀態(tài)，體積是可變得是恒壓容器，說明改變的是加入了催化劑；當曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅲ時一氧化碳物質(zhì)的量增大，反應是氣體體積不變的反應，可變?nèi)萜髦袣怏w體積和濃度成反比，氣體物質(zhì)的量不變．

解答 解：（1）分析圖表數(shù)據(jù)，反應②平衡常數(shù)隨溫度升高增大，平衡正向進行，正反應是吸熱反應，
故答案為：吸熱；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨壓強變化分析，圖象中平衡狀態(tài)由A變到B時，壓強改變，溫度不變，所以平衡常數(shù)不變，
故答案為：=；
（3）依據(jù)反應①+②得到反應③3H2（g）+CO2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）是氣體體積減小的反應△S＜0，結合溫度變化分析，500℃時K3=K1×K2=2.5，800℃時K3=K1×K2=2.5×0.15，隨溫度升高，平衡常數(shù)減小，平衡逆向進行，所以判斷反應是放熱反應，焓變△H＜0，
500℃時K3=K1×K2=2.5，測得某時刻H2、CO2、CH3OH、H2O的物質(zhì)的量分別為6mol、2mol、10mol、10mol，Q=$\frac{5×5}{{3}^{3}×1}$=0.93＜K=2.5，反應正向進行，V正＞V逆；
故答案為：＜；＜；＞；
（4）圖象分析曲線Ⅰ變化為曲線Ⅱ是縮短反應達到平衡的時間，最后達到相同平衡狀態(tài)，體積是可變得是恒壓容器，說明改變的是加入了催化劑，故答案為：加入催化劑．

點評 本題綜合考查化學平衡的影響因素，化學平衡的計算與判斷，為高考常見題型和高頻考點，注意把握圖象的分析與判斷，本題還要注意平衡常數(shù)的計算與運用，難度不大．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

9．某課外活動小組為了檢驗鈉與水反應的產(chǎn)物，設計如圖裝置（夾持裝置省略）．首先在U形管內(nèi)加入少量煤油和兒粒鈉塊，再從U形管高端加入水（含有酚酞），趕出空氣，一會兒點燃酒精燈加熱銅絲．
根據(jù)反應中觀察到的現(xiàn)象，回答下列問題：
（1）反應過程中金屬鈉除了逐漸變小外，還有什么現(xiàn)象？在水和煤油的界面上下跳動．請寫出該反應的化學方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑．
（2）銅絲的變化現(xiàn)象由黑色變紅色，反應的化學方程式是CuO+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

8．化學實驗裝置的科學設計是實驗是否取得預期效果的關鍵．請回答下列有關實驗裝置的相關問題：
（1）圖A為“人教版”教材制備乙酸乙酯的實驗裝置，某同學甲認為下圖B裝置進行酯化反應效果比A要好，他的理由是便于冷凝回流，減少反應物損失；
某同學乙經(jīng)查閱資料認為下圖C裝置進行酯化反應效果更好，他的理由是既能冷凝回流又能及時分離出反應生成的水，有利于酯的生成．

（2）某有機物的結構簡式如圖：
①當其和Na反應時，可轉化為．
②當其和NaOH溶液或Na2CO3溶液反應時，可轉化為 ．
③當和NaHCO3溶液反應時，可轉化為．

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

5．某�；瘜W小組學生利用如圖所列裝置進行“鐵與水反應”的實驗，并進行了其他有關實驗．（圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去）
（1）裝置B中發(fā)生反應的化學方程是3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（2）裝置E中的現(xiàn)象是黑色氧化銅變紅，玻璃管右端出現(xiàn)無色液滴．
（3）停止反應，待B管冷卻后，取其中的固體，加入過量稀鹽酸充分反應，過濾．
①欲檢驗溶液中含有Fe3+，選用的試劑為硫氰化鉀（KSCN），現(xiàn)象是溶液變紅．
②該實驗小組同學用上述試劑沒有檢測到Fe3+，用離子方程式解釋濾液中不存在Fe3+可能的原因：2Fe3++Fe=3Fe2+．
③在此溶液中加入少量酸性高錳酸鉀溶液，高錳酸鉀褪色，溶液中反應的離子方程式5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

12．某研究小組為了探究“鐵與水蒸氣”能否發(fā)生反應及反應的產(chǎn)物，進行了下列實驗：
（1）用如圖1所示實驗裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應實驗”（石棉絨是耐高溫材料，不與水和鐵反應）．

①反應一段時間后，有肥皂泡吹起時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當肥皂泡破裂，有爆鳴聲時（填實驗現(xiàn)象），說明“鐵與水蒸氣”能夠進行反應．
②寫出鐵與水蒸氣反應的化學方程式3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
③實驗中石棉絨的作用是增大鐵粉與水蒸氣的接觸面積．
（2）為了研究一定時間內(nèi)鐵粉的轉化率，他們設計了如圖2所示實驗：準確稱量一定質(zhì)量的鐵粉進行反應，收集并測量反應后生成氣體的體積，計算出鐵粉的轉化率．
①收集并測量氣體體積應選圖中的B裝置．
②稱取0.24 g鐵粉與適量石棉絨混合，然后加熱至無氣體放出．若室溫下氫氣密度約為0.088 g/L，最好選用B（選填字母序號）規(guī)格的量筒．
A.100 mLB.200 mLC.500 mLD.1 000 mL．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

2．聯(lián)芐（）是一種重要的有機合成中間體，實驗室可用苯和1，2一二氯乙烷（ClCH2CH2Cl）為原料，在無水AlCl3催化下加熱制得，其制取步驟為：
（一）催化劑的制備
下圖是實驗室制取少量無水AlCl3的相關實驗裝置的儀器和藥品：

（1）將上述儀器連接成一套制備并保存無水AlCl3的裝置，各管口標號連接順序為：d接e，h接g，h接a，b接c．
（2）有人建議將上述裝置中D去掉，其余裝置和試劑不變，也能制備無水AlCl3．你認為這樣做是否可行不可行（填“可行”或“不可行”），你的理由是制得的Cl2中混有的HCl與Al反應生成H2，H2與Cl2混合加熱時會發(fā)生爆炸．
（3）裝置A中隱藏著一種安全隱患，請?zhí)岢鲆环N改進方案：在硬質(zhì)玻璃管與廣口瓶之間用粗導管連接，防止AlCl3冷凝成固體造成堵塞．
（二）聯(lián)芐的制備
聯(lián)芐的制取原理為：
反應最佳條件為n（苯）：n（1，2-二氯乙烷）=10：1，反應溫度在60-65℃之間．
實驗室制取聯(lián)芐的裝置如下圖所示（加熱和加持儀器略去）：

實驗步驟：
在三口燒瓶中加入120.0mL苯和適量無水AlCl3，由滴液漏斗滴加10.7mL1，2-二
氯乙烷，控制反應溫度在60-65℃，反應約60min．將反應后的混合物依次用稀鹽酸、
2%Na2CO3溶液和H2O洗滌分離，在所得產(chǎn)物中加入少量無水MgSO4固體，靜止、過
濾，先常壓蒸餾，再減壓蒸餾收集170～172℃的餾分，得聯(lián)芐18.2g．
相關物理常數(shù)和物理性質(zhì)如下表  
 名稱相對分子質(zhì)量 密度/（g•cm-3）  熔點/℃沸點/℃溶解性 
 苯 78 0.88 5.580.1 難溶水，易溶乙醇 
1，2-二氯化烷  99 1.27-35.3 83.5  難溶水，可溶苯
無水氯化鋁  133.5 2.44190 178（升華）  遇水分解，微溶苯
聯(lián)芐  182 0.9852 284 難溶水，易溶苯 
（4）儀器a的名稱為球形冷凝管，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的優(yōu)點是可以使液體順利滴下．
（5）洗滌操作中，水洗的目的是洗掉Na2CO3（或洗掉可溶性無機物）；無水硫酸鎂的作用是吸水劑（干燥劑）．
（6）常壓蒸餾時，最低控制溫度是83.5℃．
（7）該實驗的產(chǎn)率約為72.85%．（小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

9．1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑，常溫下它是無色液體，密度是2.18克/厘米3，沸點131.4℃，熔點9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑．在實驗中可以用下圖所示裝置制備1，2-二溴乙烷．其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，試管d中裝有濃溴（表面覆蓋少量水）．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
（1）a的儀器名稱是蒸餾燒瓶．請寫出a中所發(fā)生反應的化學方程式：CH3CH2OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．
（2）寫出1，2-二溴乙烷發(fā)生水解反應得到二元醇的化學方程式：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br．
（3）安全瓶b可以檢查實驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞．請寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象：b中水面會下降，玻璃管中的水柱會上升，甚至溢出．
（4）容器c中NaOH溶液的作用是：吸收乙烯氣體中含有的CO2、SO2等酸性氣體．
（5）某學生做此實驗時，使用一定量的液溴，當溴全部褪色時，所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量比正常情況下超出許多，如果裝置的氣密性沒有問題，試分析其可能的因是（寫出兩條）乙烯流速過快，未完全發(fā)生加成反應；實驗過程中，乙醇和濃硫酸的混合液沒有迅速達到170℃，發(fā)生副反應生成乙醚．
（6）e裝置內(nèi)NaOH溶液的作是吸收HBr和Br2等氣體，防止大氣污染．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

6．一定溫度下，10mL0.40mol/LH2O2溶液分生催化分解，不同時刻測定生成O2的體積（已折算為標準狀況）如下表：
t/min0246810
V（O2）/mL0.09.917.222.426.529.9
下列敘述不正確的是（溶液體積變化忽略不計）（　�。�
A．0～6min的平均反應速率：v（H2O2）≈3.3×10-2mol/（L•min）
B．6～10min的平均反應速率：v（H2O2）＜3.3×10-2mol/（L•min）
C．反應至6min時，c（H2O2）=0.3mol/L
D．反應至6min時，H2O2分解了50%

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

7．將含49g H2SO4的某濃硫酸加水，配成500ml溶液．
（1）求所得硫酸的物質(zhì)的量濃度
（2）若將此溶液稀釋成1L溶液，取出0.1L再與65g的鋅反應，求可以得到標準狀況下氫氣的體積．

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同步練習冊答案