一定温度下，将和各充入密闭容器中，发生反应， 2分钟后达到平衡状态，测得。求：

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1. 一定温度下，将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 各 $\text{[math]}$ 充入 $\text{[math]}$ 密闭容器中，发生反应 $\text{[math]}$ ， 2分钟后达到平衡状态，测得 $\text{[math]}$ 。求：

(1) 2分钟内 $\text{[math]}$ 的平均反应速率为 $\text{[math]}$ 。

(2) $\text{[math]}$ 的平衡转化率为。

(3) 该温度下反应的平衡常数为。

【考点】

化学平衡常数; 化学平衡的计算; 化学反应速率和化学计量数的关系;

【答案】

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综合题普通

1. $\text{[math]}$ 催化加氢可以制HCOOH、 $\text{[math]}$ 等，在减少 $\text{[math]}$ 排放的同时可生产出高附加值的化学品。涉及的反应有：

反应Ⅰ： $\text{[math]}$

反应Ⅱ： $\text{[math]}$

(1) 在某催化剂作用下， $\text{[math]}$ 催化加氢制 $\text{[math]}$ 的反应历程如下。

该历程中的最大能垒(活化能)为eV，对应步骤的反应为。

(2) 下列叙述能证明反应Ⅰ达到化学平衡状态的是 (填标号)。

A． $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的物质的量之比为1∶1且保持不变

B． $\text{[math]}$

C．单位时间内断裂3mol H―H键，同时生成2mol H―O键

D． $\text{[math]}$ 的体积分数在混合气体中保持不变

E．恒温恒容条件下，混合气体的密度保持不变

F．恒温恒容条件下，混合气体的平均相对分子质量保持不变

(3) T℃下，将1mol $\text{[math]}$ 和3mol $\text{[math]}$ 通入容积为2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ，经过5min，达到平衡状态，此时测得容器中 $\text{[math]}$ 。0~5min内， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，反应Ⅰ的平衡常数K=。

(4) 工业上也使用水煤气(CO与 $\text{[math]}$ 的混合气体)转化成甲醇，反应为 $\text{[math]}$ 。一定温度下，向一容积为2L的密闭容器内，充入0.3mol CO与0.4mol $\text{[math]}$ 发生反应，平衡时，CO的转化率为50%。

①平衡时 $\text{[math]}$ 的产率是；平衡后再加入1.0mol CO后重新到达平衡，CO与 $\text{[math]}$ 的浓度比 $\text{[math]}$ (填“增大”“不变”或“减小”)。

②若以不同比例投料，测得某时刻各物质的物质的量如下，CO：0.1mol、 $\text{[math]}$ ：0.2mol， $\text{[math]}$ ：0.2mol，此时 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)。

综合题困难

2. “实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”，其中研发CO₂的转化技术是行之有效的手段。

(1) CO₂加氢可制备甲醇(CH₃OH)。在容积为2 L的恒温密闭容器中，充入1mol CO₂和3molH₂一定条件下发生反应： $\text{[math]}$ 测得 CO₂和CH₃OH的物质的量随时间的变化情况如表所示。

时间	0 min	4m in	8 min	12 min	16 min
n(CH₃OH)/ mol	0	0.40	0.65	0.75	0.75
n(CO₂)/ mol	1	0.60	0.35	a	0.25

①a=；0~4min内，v(CO₂)=。

②第4 min 时v正(CH₃OH)(填“>”“<”或“=”)第12 min时 $\text{[math]}$

(2) 可以通过CO₂制备得到二甲醚(DME)。方法如下：Ⅰ： $\text{[math]}$ ^-1。伴随副反应： $\text{[math]}$ ^-1。在恒容密闭容器中制备二甲醚。按照 $\text{[math]}$ 投料，CO₂的平衡转化率和CO、CH₃OCH₃的选择性随温度变化如图所示。

CO 的选择性= $\text{[math]}$ ×100%

CH₃OCH₃的选择性= $\text{[math]}$ ×100%

①当温度超过290℃，CO₂的平衡转化率随温度升高而增大的原因是。该实验条件下，200℃时CH₃OCH₃的平衡产率为。

②一定温度下，对于反应Ⅱ， $\text{[math]}$ 其中k_正、k_逆分别为正、逆反应速率常数，受温度影响，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。温度为T₁℃时，将物质的量均为1mol的CO₂和H₂充入体积为1 L的恒容密闭容器中只发生反应II，当CO₂的转化率为50%时 $\text{[math]}$ 则平衡时用气体分压表示的平衡常数Kp=；T₂℃达到平衡时， $\text{[math]}$ 则 T₁T₂(填“ >”“<”或“=”)。