2.2.1 化学平衡状态 课时作业
一、单选题
1.下列措施不能用平衡移动原理解释的是
A.CO中毒的病人进入高压氧舱中接受治疗
B.向和的混合溶液中加入CuO以除去
C.增大压强以提高平衡时HI的分解率
D.配制溶液时将固体溶解在较浓的盐酸中
2.某温度下,体积一定的密闭容器中发生如下可逆反应:2X(g)+Y(s)3Z(g) ΔH= QkJ/mol,下列说法正确的是( )
A.加入少量的Y正反应速率加快
B.加入少量的X,Q变大
C.消耗2mol X同时生成3mol Z,说明达到了平衡状态
D.气体的密度不变时,说明达到了平衡状态
3.一定温度下的恒容密闭容器中,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是
A.速率之比ν(A2) :ν(B2) :ν(AB)=1:1:2
B.浓度之比c(A2): c(B2): c(AB)=1:1:2
C.单位时间内生成2n mol AB,同时消耗n mol A2
D.各物质的浓度不再改变
4.NH3可通过催化氧化反应制取NO,再由NO进一步制取NO2和HNO3。调控反应条件会对NH3的催化氧化反应产生影响。下列说法正确的是
A.减小O2的浓度会加快反应的速率
B.适当升高温度会加快反应的速率
C.使用合适的催化剂不改变反应的速率
D.反应足够长的时间,可以将反应物完全转化
5.2021年10月16日,长征二号F火箭将神舟十三号载人飞船送入太空。其火箭使用的推进剂为偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),发生反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+4H2O↑+3N2↑;已知偏二甲肼中C、N元素的化合价相等。反应2NO2(g) N2O4(g)在一定体积的密闭容器中进行。下列说法正确的是
A.升高温度能减慢反应速率
B.减小N2O4浓度能加快反应速率
C.缩小反应容器的体积能加快反应速率
D.达到化学平衡时,NO2能100%转化为N2O4
6.下列说法正确的是
A.H(g) +I2(g)2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B.C(s) + H2O(g) H2(g) +CO(g),CO的物质的量浓度不再改变说明反应已达平衡
C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g) 2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体
D.N2和H2合成氨的反应达到平衡时H2的消耗速率与NH3分解速率之比为2:3
7.一定温度下, 在2L的密闭容器中发生反应:xA(g)+B(g)2C(g) △H<0,A、C的物质的量随时间变化的关系如图。下列有关说法不正确的是
A.x=2
B.反应进行到1 min时,反应体系达到化学平衡状态
C.2 min后,A的正反应速率--定等于C的逆反应速率
D.2 min后,容器中A与B的物质的量之比不一定为2:1
8.对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是
A.H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2:1
B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C.正、逆反应速率的比值是恒定的
D.压强不变时,反应达到平衡
9.可逆反应达到平衡的重要特征是
A.反应停止 B.压强不变
C.反应物、生成物浓度相等 D.正、逆反应速率相等
10.在一定条件下的恒温恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,反应:2A(g)+B(g)3 C(g)+D(s)不能表明已达平衡状态的是
A.B的体积分数 B.气体平均相对分子质量
C.气体的总压强 D.混合气体的密度
11.乙烯常用于制备塑料袋。工业上,可以利用丁烷裂解制备乙烯:。在恒温恒容的密闭容器中充入一定量丁烷,只发生上述反应,下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是( )
A.气体压强保持不变 B.混合气体的密度保持不变
C.丁烷的消耗速率等于乙烷的生成速率 D.乙烯、乙烷的浓度相等
12.在的恒容容器中,充入和,并在一定条件下发生如下反应:,若经后测得C的浓度为,下列选项说法正确的组合是
①用表示的反应速率为
②若B、C的浓度之比为3:2则该反应处于平衡状态
③3s时的物质的量浓度为s
④若平衡后投入一定量的物质C则正、逆反应速率都增大
A.①②④ B.①③④ C.③④ D.②③④
二、填空题
13.亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,亚硝酸氯可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。
(1)氨氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
则K1、K2、K3之间的关系为K3=____。
(2)在2L的恒容密闭容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图I。
①温度为T1时,能作为该反应达到平衡的标志的有____。
a.气体体积保持不变 b.容器压强保持不变
c.气体颜色保持不变 d.v(ClNO)=v(NO)
②反应开始到10min时,Cl2的平均反应速率v(Cl2)=____。
③温度为T2时,10min时反应已经达到平衡,该反应的平衡常数K=____。
(3)图II表示在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况。a-b过程中改变的条件可能是____;b-c过程中改变的条件可能是____;若在c时刻压缩体积增大压强,请在图上将反应速率和化学平衡变化情况画在c-d处____。(每一时刻只改变浓度,温度,压强,催化剂条件之一)
14.为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2、3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。
(1)在3min末,H2的浓度为_______,这时,反应速率 υ(正)_______ υ(逆)(选填>、<或 =)。
(2)从反应开始到平衡,平均反应速率υ(CO2)=_______。达到平衡时,H2的转化率为_______。
(3)下列措施不能提高反应速率的是_______。
A.升高温度 B.加入催化剂 C.增大压强 D.及时分离出CH3OH
(4)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:υ(H2)=0.3 mol L 1 s 1;乙:υ(CO2)=0.12 mol L 1 s 1;丙:υ(CH3OH)=4.8 mol L 1 min 1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_______。
(5)在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO2和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_______。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1mol CO2,同时生成1mol CH3OH
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
E.混合气体的密度保持不变
三、实验题
15.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol/L 的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是___________________________。
(2)甲组同学取2 mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为____________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液开始不变红,后来变红,其中煤油的作用是:_____________________________。
(4)丙组同学取10 ml 0.1 mol·L-1KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是________(填离子符号);
实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有_________(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为____________________________。
四、有机推断题
16.I.自然界的许多动植物中含有有机酸,例如:蚂蚁体内含有蚁酸(甲酸),菠菜中含有草酸(乙二酸),柑橘中能提取柠檬酸。
(1)甲酸(HCOOH)与乙酸互称为_____。
(2)工业上用乙烯合成乙二酸二乙酯G(C6H10O4)流程如图:
①C中官能团的名称为____,E中官能团的名称为____,X为____(化学式)。
②反应类型:A→B为____,B→C为___。
③写出G的结构简式____。
II.二甲醚(CH3OCH3)气体是一种可再生绿色新能源,被誉为“21世纪的清洁燃料”。
(3)写出二甲醚一种同分异构体的结构简式:____。
(4)已知:4.6g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出145.5kJ热量,写出其燃烧的热化学反应方程式____。
(5)工业上可用水煤气合成二甲醚:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。
①测得CO和CH3OCH3(g)的浓度随时间变化如图所示,则反应开始至平衡时的H2平均反应速率v(H2)=____mol/(L min)。
②该反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是____。
A.单位时间内生成CO和H2的物质的量之比为1﹕2
B.CH3OCH3的浓度不再变化
C.容器内压强不再变化
D.CH3OCH3与H2O的物质的量相等
参考答案:
1.C
【详解】A.CO中毒的病人进入高压氧舱中接受治疗提高氧气浓度,促使血红蛋白向结合氧气的方向移动,能用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.铁离子水解生成氢离子和氢氧化铁,加入CuO和氢离子反应,促使平衡正向移动以除去,能用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.HI的分解为气体分子数不变的反应增大压强平衡不移动,不能用平衡移动原理解释,C符合题意;
D.配制溶液时将固体溶解在较浓的盐酸中,盐酸可以一直SbCl3的水解,能用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选C。
2.D
【详解】A. Y为固体,加入固体对反应速率无影响,故A错误;
B. 加入少量的X,平衡向正反应方向移动,但Q不变,故B错误;
C. 消耗2mol X必然同时生成3mol Z,不能说明达到了平衡状态,故C错误;
D. 反应前后气体质量会发生变化,气体体积不变,按密度定义可知,密度不变时可说明反应达到平衡状态,故D正确;答案选D。
3.D
【详解】A.它们的速率之比虽然等于化学计量数之比,但并不能表示正反应速率和逆反应速率相等,所以A不正确;
B.平衡状态下的各组分的浓度之比通常不等于化学计量数之比,只有它们的浓度不持不变状态才是平衡状态,所以B不正确;
C. 单位时间内生成2n mol AB,同时消耗n mol A2,只描述了正反应速率,不能表示正反应速率与逆反应速率相等,所以C不正确;
D. 各物质的浓度不再改变,说明各组分的百分含量保持不变了,所以是平衡状态。
【点睛】一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断;一是看正反应速率是否等于逆反应速率,两个速率必须能代表正、逆两个方向,然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比,具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率;二是判断物理量是否为变量,变量不变达平衡。
4.B
【详解】A.减小O2的浓度,反应物浓度减小,则反应的速率减慢,故A错误;
B.适当升高温度会加快反应的速率,一般来说每升高10℃,反应速率加快2~4倍,故B正确;
C.使用合适的催化剂,降低反应所需活化能,能加快反应的速率,故C错误;
D.该反应是可逆反应,反应足够长的时间,反应物不可能完全转化,故D错误。
综上所述,答案为B。
5.C
【详解】A.升高温度,化学反应速率加快,故A错误;
B.减小N2O4浓度反应速率减慢,故B错误;
C.缩小反应容器的体积,反应物浓度增大,能加快反应速率,故C正确;
D.2NO2(g) N2O4(g)反应可逆,达到化学平衡时,NO2不可能100%转化为N2O4,故D错误;
选C。
6.B
【详解】A.压强越大,有气体参加或生成的可逆反应正逆反应速率都增大,缩小容器体积相当于增大压强,增大单位体积内活化分子个数,正逆反应速率都增大,故A错误;
B.可逆反应达到平衡状态时,各物质的物质的量浓度不再发生变化,该反应中CO的物质的量浓度不变时,说明该反应已经达到平衡状态,故B正确;
C.如果A、C都是气体,当压强不变时,该反应达到平衡状态,所以A、C可以同时都是气体,故C错误;
D.由N2+3H22NH3可知,达到平衡时V正=V逆,即H2的消耗速率与NH3分解速率之比等于系数比,则H2的消耗速率与NH3分解速率之比为3:2,故D错误;
答案为B。
7.B
【详解】A.由图象可知,在2分钟内,A、C物质的量的变化相等,说明A、C的化学计量系数相等,故x=2,故A正确;
B.化学平衡状态时各组分的物质的量保持不变,所以反应进行到2分钟时,达到平衡状态,故B错误;
C.根据反应速率之比等于化学计量系数之比,2min后,A的正反应速率一定等于C的逆反应速率,故C正确;
D.容器中A与B的物质的量之比取决于起始时加入A、B的量,所以平衡时A与B的物质的量之比不一定等于化学计量系数,故D正确;
故选B。
8.B
【分析】本题是从反应物开始投料,所以正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,直至正逆反应速率相等,反应达到平衡状态。
【详解】A. H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比始终为1:2,A项错误;
B. 反应进行的净速率是正、逆反应速率之差,因该反应是从反应物开始投料,所以初始时正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,直至正逆反应速率相等而达到平衡,B项正确;
C. 正、逆反应速率的比值不是恒定的。因从反应物开始投料,所以初始时此比值最大,随反应的进行,比值逐渐减小,直至平衡时比值等于1,C项错误;
D. 该反应中气体分子总数前后保持不变,所以恒温时压强始终不变,所以恒温时依据压强不变不能判断该反应是否达到平衡,D项错误;
所以答案选择B项。
9.D
【详解】A.化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,故反应仍在进行,故A错误;
B.压强不变不一定达到化学反应达到平衡状态,则压强不变,不能作为可逆反应达到平衡的特征,故B错误;
C.化学反应达到化学平衡状态时,各物质的浓度不再发生变化;反应物和生成物的浓度与起始投料和转化率有关,故C错误;
D.化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,故D正确;
【点睛】反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,必须是同一物质的正逆反应速率相等;反应达到平衡状态时,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,此类试题中容易发生错误的情况往往有:平衡时浓度不变,不是表示浓度之间有特定的大小关系;正逆反应速率相等,不表示是数值大小相等;对于密度、相对分子质量等是否不变,要具体情况具体分析等。
10.C
【详解】A.B的体积分数不变,说明各气体的物质的量不变反应达平衡状态,A正确;
B.正反应是条件不变的,但气体的质量变化,气体平均相对分子质量不变,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,B正确;
C.两边气体计量数相等,气体的总压强一直不变,C错误;
D.密度是混合气体的质量和容器容积的比值,混合气体的密度不变,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,D正确;
故选C。
11.A
【分析】平衡状态的判断方法有:①对同一个物质而言正反应速率和逆反应速率相等,如υ正= υ逆,说明已平衡,②各成分的含量、也可以是物质的量或浓度保持定值、不再改变了。
【详解】A. 该反应的反应物和产物都是气体,产物的气体分子数大于反应物。气体分子数由少到多,在恒温恒容条件下气体压强与气体分子数成正比,当气体压强不变时反应达到平衡状态,A项正确;
B. 气体总质量不变,气体体积不变,故密度始终不变,B项不能判断反应达到平衡状态,B项不正确;
C. 丁烷的消耗速率始终等于乙烷的生成速率,属于同向反应,C项不能判断反应达到平衡状态,C项不正确;
D. 丁烷是反应物,产物中乙烷和乙烯的浓度始终相等,D项不能判断反应达到平衡状态,D项不正确;
答案选A。
12.C
【详解】经3s后达到平衡,测得C气体的浓度为0.6mol/L,则
①A是固态,不能表示反应速率,故错误;
②B、C的浓度之比为3:2,并不能说明正逆反应速率相等,则该反应不一定处于平衡状态,故错误;
③3s时B的浓度为1.5mol/L-0.9mol/L=0.6mol/L,故正确;
④若平衡后投入一定量的物质C,生成物浓度增大,平衡逆向进行,导致反应物浓度增大,则正、逆反应速率都增大,故正确;
故选C。
13.(1)
(2) b、c 0.05mol L-1 min-1 2
(3) 升温 减小SO3浓度
【解析】(1)
已知:
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
依据盖斯定律将方程式2×②-①得方程式③,则K3=,故答案为:;
(2)
①a.恒容条件下,容器体积始终保持不变,不能据此判断平衡状态,故错误;
b.反应前后气体的物质的量减小,压强越小,当容器压强保持不变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
c.只有氯气有色,当气体颜色保持不变,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
d.v(ClNO)=v(NO)时,反应方向未知,无法确定是否达到平衡状态,故错误;
故选bc;
②v(ClNO)=1mol/L÷10min=0.1mol/(L·min),同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比,据此得v(Cl2)=0.5v(ClNO)=0.5×0.1mol/(L·min)=0.05mol/(L·min),故答案为:0.05 mol L-1 min-1;
③开始c(NO)=4mol÷2L=2mol/L、c(Cl2)=2mol÷2L=1mol/L,依据三段式可知
化学平衡常数K==2L/mol,故答案为:2L/mol;
(3)
a时逆反应速率大于正反应速率,且正逆反应速率都增大,说明平衡应向逆反应方向移动,该反应的正反应放热,应为升高温度的结果,b时正反应速率不变,逆反应速率减小,在此基础上逐渐减小,应为减小生成物的原因,若增大压强时,平衡向正反应方向移动,则正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,图象应为。
14.(1) 0.75 mol L 1 >
(2) 0.0375 mol L 1 min 1 75%
(3)D
(4)乙>甲>丙
(5)BD
【详解】(1)在3min末,甲醇物质的量为0.50mol,则氢气改变量为1.5mol,剩余氢气物质的量为1.5mol,则H2的浓度为,这时正向建立平衡,还未达到平衡,因此反应速率υ(正) >υ(逆);故答案为:0.75 mol L 1;>。
(2)从反应开始到平衡,二氧化碳改变量为0.75mol,氢气改变量为2.25mol,则平均反应速率υ(CO2)= ,达到平衡时,H2的转化率为;故答案为:0.0375 mol L 1 min 1;75%。
(3)A.升高温度,反应速率加快,故A不符合题意;B.加入催化剂,反应速率加快,故B不符合题意;C.增大压强,浓度增大,反应速率加快,故C不符合题意;D.及时分离出CH3OH,生成物浓度减小,速率减小,故D符合题意;综上所述,答案为:D。
(4)根据题意将丙换成单位得到丙:υ(CH3OH)=4.8 mol L 1 min 1=0.08 mol L 1 s 1,甲:υ(H2)=0.3 mol L 1 s 1;乙:υ(CO2)=0.12 mol L 1 s 1;根据,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙;故答案为:乙>甲>丙。
(5)A.只能说反应中CO2与CH3OH的物质的量之比固定,不能说反应中CO2与CH3OH的物质的量之比为1:1,因此不能说明达到平衡,故A不符合题意;B.该反应是体积减小的反应,压强不断减小,当混合气体的压强不随时间的变化而变化,说明达到平衡,故B符合题意;C.单位时间内每消耗1mol CO2,正向反应,同时生成1mol CH3OH,正向反应,同一个方向,不能说明达到平衡,故C不符合题意;D.正向反应,甲醇质量分数增大,当CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变,能说明达到平衡,故D符合题意;E.气体密度等于气体质量除以容器体积,气体质量不变,容器体积不变,气体密度始终不变,因此当混合气体的密度保持不变,不能作为判断平衡标志,故E不符合题意;综上所述,答案为:BD。
15. 防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl 隔绝空气 Fe2+ Fe3+ 可逆反应
【详解】(1)FeCl2溶液中的Fe2+易被空气中的氧气氧化,故需加入少量的铁屑,则答案为:防止Fe2+被氧化;
(2)FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl ;
(3)煤油起隔绝空气的作用,故答案为隔绝空气(排除氧气对实验的影响;
(4)因Fe2+能与Fe(CN)63-反应生成蓝色沉淀,则可用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+,而在第三支试管中溶液变红说明其中含有Fe3+,故答案为Fe2+、Fe3+、可逆反应。
【点睛】用氯水和KSCN溶液来检验Fe2+时要注意试剂的滴加顺序,若先滴加氯水,然后再滴加KSCN溶液,若溶液变血红色,原试液中也可能含有Fe3+。
16.(1)同系物
(2) 羟基 羧基 Br2 加成反应 取代反应或水解反应
(3)CH3CH2OH
(4)CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455kJ/mol
(5) 0.16 BC
【分析】Ⅰ、乙烯与Br2发生加成反应产生CH2Br-CH2Br,CH2Br-CH2Br与NaOH的水溶液共热,发生水解反应产生C:HOCH2-CH2OH,HOCH2-CH2OH与O2在Cu催化下被O2氧化产生D是OHC-CHO,OHC-CHO与O2在催化剂存在条件下加热,发生氧化反应产生E:HOOC-COOH,乙烯与H2O在一定条件下发生加成反应产生CH3-CH2OH,CH3-CH2OH与HOOC-COOH在浓硫酸催化下加热,发生酯化反应产生分子式为C6H10O4的有机物G:CH3CH2OOC-COOCH2CH3;
Ⅱ、根据二甲醚(CH3OCH3)的结构及性质,结合化学反应速率及平衡进行分析。
【详解】(1)甲酸(HCOOH),乙酸结构简式是CH3COOH,二者结构相似,在分子组成上相差1个CH2原子团,因此甲酸与乙酸互称为同系物;
(2)①C为HOCH2-CH2OH,官能团的名称为羟基;E是HOOC-COOH,其中含有的官能团-COOH的名称为羧基;化合物X为Br2的水溶液或CCl4溶液,则填Br2;
②乙烯与Br2发生加成反应产生CH2Br-CH2Br,则A→B的反应类型是加成反应;
CH2Br-CH2Br与NaOH的水溶液共热,发生水解反应产生HOCH2-CH2OH,故B→C的反应类型是取代反应或水解反应;
③E是HOOC-COOH,F是CH3-CH2OH,CH3-CH2OH与HOOC-COOH在浓硫酸催化下加热,发生酯化反应产生分子式为C6H10O4的有机物G:CH3CH2OOC-COOCH2CH3,故G的结构简式是CH3CH2OOC-COOCH2CH3;
(3)二甲醚和乙醇互为同分异构体,乙醇的结构简式为:CH3CH2OH,故答案为:CH3CH2OH;
(4)4.6g二甲醚气体即0.1mol二甲醚完全燃烧生成液态水放出 145.5kJ 热量,则1mol二甲醚完全燃烧生成液态水放出 1455kJ 热量,则二甲醚燃烧的热化学反应方程式为:CH3OCH3(g)+ 3O2(g) = 2CO2(g)+ 3H2O(l) ΔH =-1455kJ/mol。故答案为:CH3OCH3(g)+ 3O2(g) = 2CO2(g)+ 3H2O(l) ΔH =-1455kJ/mol;
(5)工业上可用水煤气合成二甲醚:2CO(g) + 4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)
①由图可知,CO的初始浓度为0.8mol/L,平衡时的浓度为0.4mol/L,则反应开始至平衡时CO的物质的量浓度变化为0.4mol/L,根据反应方程式可知,消耗的氢气的物质的量浓度为0.8mol/L,则用氢气表示的平均反应速率v(H2)==0.16 mol/(L·min);
②根据化学反应:2CO(g) + 4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)
A.CO和H2都是反应物,化学计量数之比为1:2,不管平衡与否,单位时间内生成CO和H2的物质的量之比一定为1:2,所以单位时间内生成CO和H2的物质的量之比为1:2不能代表反应达到平衡状态,选项A不符合题意;
B.CH3OCH3的浓度不再变化,代表反应达到平衡状态,选项B符合题意;
C.恒温恒容条件下,压强和物质的量成正比,该反应前后气体系数之和不相等,所以压强是一个变值,容器内压强不再变化时代表反应达到平衡状态,选项C符合题意;
D.CH3OCH3与H2O的物质的量相等,可能处于平衡状态,也可能不处于平衡状态,选项D不符合题意;
答案选BC。
故答案为:0.16;BC。