Question

3．一定溫度下，在3個(gè)體積均為1.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）達(dá)到平衡，已知Ⅰ中的反應(yīng)經(jīng)過(guò)40min后達(dá)到平衡，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

容器	溫度/k	物質(zhì)的起始濃度/mol•L-1			CH3OH的平衡濃度/mol•L-1
		c（H2）	c（CO）	c（CH3OH）
Ⅰ	400	0.20	0.10	0	0.080
Ⅱ	400	0.40	0.20	0
Ⅲ	500	0	0	0.10	0.025

• A． Ⅰ中反應(yīng)在0-40min內(nèi)的平均速率為v（H₂）=0.0020mol•L^-1•min^-1
• B． 達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大
• C． 三個(gè)溶液中反應(yīng)的平衡常數(shù)關(guān)系為Ⅱ=Ⅰ＞Ⅲ
• D． 若起始時(shí)向容器Ⅰ中充入0.020molH₂、0.010molCO和0.010molCH₃OH，則反應(yīng)處于平衡狀態(tài)

Answer 1

分析 對(duì)比Ⅰ、Ⅲ，如溫度相同，0.1mol/L的CH₃OH相當(dāng)于0.20mol/L的H₂和0.1mol/L的CO，為等效平衡，但Ⅲ溫度較高，平衡時(shí)CH₃OH較低，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，對(duì)比Ⅰ、Ⅱ，在相同溫度下反應(yīng)，但Ⅱ濃度較大，由方程式可知，增大濃度，平衡正向移動(dòng)，以此解答該題．

解答 解：A．Ⅰ中反應(yīng)在0-40min內(nèi)v（CH₃OH）=$\frac{0.080mol/L}{40min}$=0.0020mol•L^-1•min^-1，則v（H₂）=0.0040mol•L^-1•min^-1，故A錯(cuò)誤；
B．對(duì)比Ⅰ、Ⅱ，在相同溫度下反應(yīng)，但Ⅱ濃度較大，由方程式2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）可知，增大濃度，平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)正向?yàn)轶w積減小的反應(yīng)，增大濃度轉(zhuǎn)化率會(huì)增大，則容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的小，故B錯(cuò)誤；
C．由以上分析可知，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度，平衡常數(shù)減小，Ⅱ=Ⅰ＞Ⅲ，故C正確；
D．由Ⅰ可知K=$\frac{0.08}{0.1{2}^{2}×0.02}$=277.8，若起始時(shí)向容器Ⅰ中充入0.020molH₂、0.010molCO和0.010molCH₃OH，則Qc=$\frac{0.010}{0.02{0}^{2}×0.010}$=2500，沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率的影響，涉及等效平衡問(wèn)題，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，題目難度中等，但易錯(cuò)，答題時(shí)注意把握反應(yīng)的特點(diǎn)以及平衡的影響因素．