Question

【題目】能源是國民經濟發展的重要基礎，我國目前使用的能源主要是化石燃料。

(1)已知：

則煤氣化主要反應________________

(2)已知的正反應速率為，逆反應速率為，k為速率常數。2500K時， ，則該溫度下的反應平衡常數K=_________________ 。

(3)甲醇制甲醚的有關反應為： 一定溫度下，在三個容積均為1.0 L的恒容密閉容器中發生該反應。

容器編號	溫度／℃	起始物質的量／mol	平衡物質的量/mol
		CH3OH	CH3OCH3	H2O
I	387	0. 20	x
II	387	0. 40		y
Ⅲ	207	0. 20	0. 090	0. 090

________________.

②已知時該反應的化學平衡常數K=4。該溫度下，若起始時向容器I中充入0.10mol ，則反應將向_________（填“正”或“逆”）反應方向進行。

③容器Ⅱ中反應達到平衡后，若要進一步提高甲醚的產率，可以采取的措施為______________（填序號）

A.升高溫度 B.其他條件不變，增加的物質的量

C.降低溫度 D.保持其他條件不變，通入氖氣

(4)為減少霧霾、降低大氣中有害氣體含量，研究機動車尾氣中及的排放量意義重大。機動車尾氣污染物的含量與空／燃比（空氣與燃油氣的體積比）的變化關系示意圖如圖所示：

①當空／燃比達到15后減少的原因可能是__________（填字母）。

a.反應是吸熱反應

b.當空／燃比大干15后，燃油氣燃燒放出的熱量相應減少

②隨空／燃比增大，CO和的含量減少的原因是______。

Answer 1

【答案】 0.40 1/2 正 C ab 隨空／燃比增大，燃油氣燃燒更充分，故CO和的含量減少

【解析】

根據蓋斯定律計算反應熱；根據平衡常數表達式進行相關計算；根據化學平衡移動原理判斷平衡的移動。

(1)根據蓋斯定律得：==；

(2)達到平衡時υ正=υ逆，根據平衡常數表達式及題干信息得：K= ；

(3)根據轉化之比等于化學計量數之比，容器I達到平衡時H2O的物質的量為xmol；兩容器內溫度、容積相同，又因為該反應前后氣體分子數保持不變，容器II中起始量為容器I的2倍，故容器I和容器II為比例等效平衡，則平衡時，生成的H2O的物質的量容器II也為容器I的2倍，所以1/2；

②因為該反應前后氣體分子數保持不變，Qc=，Qc<K，所以平衡正向移動；

③A.387℃時，平衡常數K=4，因為該反應前后氣體分子數保持不變，K=，則x=0.08，207℃時，甲醚的物質的量為0.09mol，則根據化學平衡移動原理分析知該反應為放熱反應；升高溫度，平衡向逆反應方向移動，甲醚的產率降低，故A錯誤；

B.其他條件不變，增加的物質的量，甲醚的產率不變，故B錯誤；

C.降低溫度，平衡正向移動，甲醚產率提高，故C正確；

D.該反應前后氣體分子數不變，所以通入氖氣時，平衡不移動，甲醚的產率不變，故D錯誤，故答案為：C；

(4)①a.反應是吸熱反應，增加空氣的量，溫度降低，平衡逆向移動，NOx含量降低，故a為可能原因；

b.當空／燃比大干15后，燃油氣燃燒放出的熱量相應減少，平衡逆向移動，故b為可能原因；

②隨空／燃比增大，燃油氣燃燒更充分，故CO和的含量減少。