以和为原料制备甲醇是实现资源化利用的方式。反应原理为：反应I：除生成甲醇外，还会生成副产物；反应Ⅱ：

1. 以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为原料制备甲醇是实现 $\text{[math]}$ 资源化利用的方式。反应原理为：

反应I： $\text{[math]}$

除生成甲醇外，还会生成副产物 $\text{[math]}$ ；

反应Ⅱ： $\text{[math]}$

(1) 下图中，曲线能表示反应I的平衡常数K与温度T的关系。

A．I B．Ⅱ C．Ⅲ

(2) 某温度下，向容积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 模拟反应I(即控制条件使只发生反应I)。反应达到平衡时，测得 $\text{[math]}$ 。计算该温度下的平衡常数 $\text{[math]}$ 。

在不同温度下，向等容积的反应器中，分别通入等量、相同比例的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的混合气体，反应相同时间后，测得甲醇产率、催化剂活性分别与温度关系如下图所示。

(3) 图中一定不处于化学平衡状态的点是。(不定项)

(4) 解释产率 $\text{[math]}$ 的可能原因。

(5) 已知催化剂对副反应没有影响。解释当温度高于 $\text{[math]}$ ，甲醇产率逐渐下降的原因可能是、。

【考点】

化学平衡常数; 化学平衡的影响因素; 化学平衡状态的判断; 化学平衡转化过程中的变化曲线;

【答案】

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综合题普通

1. 硫酰氯( $\text{[math]}$ )常用作氯化剂和氯磺化剂，合成原理为 $\text{[math]}$ △H＜0。

(1) 下列关于该反应自发性的判断正确的是_______。 A. 高温自发 B. 低温自发 C. 任何温度都自发 D. 任何温度都不自发

(2) 保持一定温度，向体积为1.5L的恒容密闭容器中充入1.5mol $\text{[math]}$ 和1mol $\text{[math]}$ 。

①下列说法能说明该反应达到平衡的是。

A. $\text{[math]}$ 的体积分数不再变化

B.混合气体的密度不再变化

C.混合气体的平均相对分子质量不再变化

D. $\text{[math]}$

②测得体系初始压强 $\text{[math]}$ =72 MPa，达到平衡时体系压强减小了14.4MPa。计算该温度下的平衡常数K=。(写出计算过程)

③其他条件不变时，将起始投料改为3mol $\text{[math]}$ 和2mol $\text{[math]}$ ，达到新平衡时，SO₂的转化率将。

A.增大　　　　　B.不变　　　　　C.减小

综合题普通

2. 煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

(1) 将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$ 。

①该反应能够自发进行的原因是。写出该反应平衡常数表达式 $\text{[math]}$ 。

②在一个绝热且容积不变的密闭容器中，发生上述反应，下列能说明该反应已经达到平衡状态的有。

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$ 容器内压强保持不变

③在体积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中，充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，反应达到平衡后，下列措施能使正反应速率加快，且 $\text{[math]}$ 增大的是。

$\text{[math]}$ 升高温度 $\text{[math]}$ 充入 $\text{[math]}$ ，使体系压强增大

$\text{[math]}$ 将 $\text{[math]}$ 从体系中分离出来 $\text{[math]}$ 将 $\text{[math]}$ 从体系中分离出来

(2) 将不同量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别通入到体积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中，发生反应： $\text{[math]}$ 　 $\text{[math]}$ ，并得到如下两组数据：

实验组	温度 $\text{[math]}$	起始量 $\text{[math]}$		平衡量 $\text{[math]}$		达到平衡所需时间 $\text{[math]}$
实验组	温度 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	达到平衡所需时间 $\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

①实验 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 的转化率为。

②结合实验 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的相关数据分析， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 填 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ 。

综合题普通

3. 二氧化碳的吸收和利用是实现“碳中和”的重要途径，利用二氧化碳合成二甲醚方法通常是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 先合成甲醇，再由甲醇脱水制备二甲醚。

(1) 已知： $\text{[math]}$

$\text{[math]}$

则合成二甲醚反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 。

(2) 合成二甲醚的关键是合成甲醇：

I． $\text{[math]}$

①恒容绝热容器中，一定能说明反应Ⅰ已达到化学平衡状态的是。

A． $\text{[math]}$

B． $\text{[math]}$

C．气体的密度保持不变

D．容器内气体的温度保持不变

②合成甲醇时存在逆水汽变换：II． $\text{[math]}$ ，按照 $\text{[math]}$ 投料，保持压强为 $\text{[math]}$ 下达到平衡时， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在含碳产物中物质的量百分数及 $\text{[math]}$ 的转化率随温度的变化如图所示，图中(填“a”或“b”)表示甲醇在含碳产物中物质的量分数， $\text{[math]}$ 的转化率在 $\text{[math]}$ 之后随温度升高而增大的原因是。若甲醇的选择性 $\text{[math]}$ ，图中 $\text{[math]}$ 时甲醇的选择性=。逆水汽变换反应的压强平衡常数 $\text{[math]}$ 。

(3) 甲醇脱水可制得二甲醚： $\text{[math]}$ 。

实验测得： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为速率常数。 $\text{[math]}$ 温度下，向 $\text{[math]}$ 恒容密闭容器中加入 $\text{[math]}$ ，达到平衡时测得 $\text{[math]}$ 的体积分数为60%，则平衡时 $\text{[math]}$ 的产率 $\text{[math]}$ ；当温度改变为 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“<”“>”或“=”)。

综合题普通