學(xué)生用書P269
(選擇題每小題3分)
1.(2024·浙江溫州一模)已知HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反應(yīng):
Ⅰ.HCOOHCO+H2O K1
Ⅱ.HCOOHCO2+H2 K2
T溫度下,在密封石英管內(nèi)完全充滿1.0 ml·L-1 HCOOH水溶液,使HCOOH分解,分解產(chǎn)物均完全溶于水。含碳物種濃度與反應(yīng)時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示(忽略碳元素的其他存在形式)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
A.混合體系達(dá)平衡后:c(CO2)·c(H2)>c(CO)
B.活化能:反應(yīng)Ⅰc(CO),A正確;根據(jù)圖像可知,CO濃度達(dá)到最大值時(shí)表明反應(yīng)Ⅰ達(dá)平衡,此時(shí)CO2濃度未達(dá)最大值,即反應(yīng)Ⅱ尚未達(dá)平衡狀態(tài),說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率大于反應(yīng)Ⅱ,即活化能:反應(yīng)Ⅰ0
反應(yīng)Ⅱ CH3OH+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH2>0
反應(yīng)Ⅲ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3>0
在恒壓下,將一定比例的二甲醚和水蒸氣混合后,以一定流速通過(guò)裝有催化劑的反應(yīng)器,反應(yīng)相同時(shí)間測(cè)得的CH3OCH3實(shí)際轉(zhuǎn)化率、CO2實(shí)際選擇性與CO2平衡選擇性隨溫度的變化如圖所示。CO2的選擇性=n生成(CO2)2n反應(yīng)(CH3OCH3)×100%。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.曲線a表示CH3OCH3實(shí)際轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化
B.200 ℃時(shí),反應(yīng)Ⅱ的速率大于反應(yīng)Ⅲ的速率
C.適當(dāng)增加n起始(H2O)n起始(CH3OCH3),有利于提高H2的產(chǎn)率
D.一定溫度下,若增大壓強(qiáng),CO的平衡產(chǎn)量不變
答案:D
解析:根據(jù)常理可知,CO2實(shí)際選擇性與CO2平衡選擇性隨溫度的變化的走勢(shì)應(yīng)該相同,故可知曲線b為CO2實(shí)際選擇性,則曲線a為CH3OCH3實(shí)際轉(zhuǎn)化率。根據(jù)上述分析可知曲線a為CH3OCH3實(shí)際轉(zhuǎn)化率,A正確;在200 ℃時(shí),CO2實(shí)際選擇性大于其平衡選擇性,可知此溫度下,反應(yīng)Ⅱ的速率大于反應(yīng)Ⅲ,B正確;適當(dāng)增加n起始(H2O)n起始(CH3OCH3)的量,會(huì)促進(jìn)CH3OCH3的轉(zhuǎn)化,還能使反應(yīng)Ⅱ正向進(jìn)行,反應(yīng)Ⅲ逆向進(jìn)行,從而提高氫氣的產(chǎn)率,C正確;增大壓強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ平衡逆向移動(dòng),從而導(dǎo)致反應(yīng)Ⅲ逆向移動(dòng),CO的平衡產(chǎn)率會(huì)減小,D錯(cuò)誤。
3.(2024·黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)某溫度下,向V L恒容密閉容器中通入4 ml X(g),發(fā)生反應(yīng):①2X(g)Y(g)+4Z(g),②2Z(g)M(g)。反應(yīng)體系中X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.25 min時(shí),生成了3.2 ml M
B.0~10 min內(nèi),氣體X的平均反應(yīng)速率為0.32V ml·L-1· min-1
C.該溫度下,反應(yīng)②的平衡常數(shù)K=2V
D.25 min時(shí)保持其他條件不變,再向體系中通入1 ml Y(g)后,反應(yīng)②的平衡不移動(dòng)
答案:C
解析:反應(yīng)①不是可逆反應(yīng),由圖可知,25 min時(shí)n(X)=0 ml,即25 min時(shí),4 ml氣體X反應(yīng)完全,生成8 ml Z,據(jù)圖知此時(shí)剩下1.6 ml Z,因此反應(yīng)②消耗Δn(Z)=(8-1.6)ml=6.4 ml,則生成了12×Δn(Z)=3.2 ml M,A正確;由圖可知,0~10 min內(nèi)v(Y)=ΔnVΔt=1.6mlVL×10min=0.16V ml·L-1· min-1,反應(yīng)為2X(g)Y(g)+4Z(g),則v(X)=2v(Y)=0.32V ml·L-1· min-1,B正確;反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(Y)=2 ml,n(Z)=1.6 ml,則Δn(Z)=2 ml×4-1.6 ml=6.4 ml,反應(yīng)②為2Z(g)M(g),所以n(M)=12×Δn(Z)=3.2 ml,反應(yīng)②的平衡常數(shù)K=c(M)c2(Z)=3.2V(1.6V)2=1.25V,C錯(cuò)誤;反應(yīng)①不是可逆反應(yīng),25 min時(shí)氣體X反應(yīng)完全,通入1 ml Y(g)對(duì)反應(yīng)①無(wú)影響,不能改變Z的濃度,則對(duì)反應(yīng)②也無(wú)影響,即反應(yīng)②的平衡不發(fā)生移動(dòng),D正確。
4.(2024·江蘇鹽城一模)CH3OH可作大型船舶的綠色燃料。工業(yè)上用CO2制備CH3OH的原理如下:
反應(yīng)1:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5 kJ·ml-1
反應(yīng)2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·ml-1
分別在3 MPa、5 MPa下,將n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合氣體置于密閉容器中,若僅考慮上述反應(yīng),不同溫度下反應(yīng)體系達(dá)到平衡時(shí),CO2轉(zhuǎn)化率(α)、產(chǎn)物選擇性(S)的變化如圖所示。
已知:S(CH3OH或CO)=n(CH3OH或CO)n轉(zhuǎn)化(CO2)×100%。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH

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