Question

4．T₁℃時(shí)．在2L的密閉容器中，反應(yīng)CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0達(dá)到平衡，反應(yīng)過程中部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表．下列說法正確的是（　�。�

	反應(yīng)時(shí)間	CO2（mol）	H2（mol）	CH3OH（mol）	H2O（mol）
反應(yīng)I 恒溫恒容	0min	2	6	0	0
	10min		4.5
	20min	1
	30min			1
反應(yīng)Ⅱ 絕熱恒容	0min	0	0	2	2

• A． 達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ?qū)Ρ�，平衡常�?shù)：K（Ⅰ）＞K（Ⅱ）
• B． 對(duì)于反應(yīng)Ⅰ，前10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（CH₃OH）=0.025mol•L^-1•min^-1
• C． 對(duì)于反應(yīng)Ⅰ，若30min時(shí)只改變溫度為T₂℃，再次達(dá)到平衡時(shí)H₂的物質(zhì)的量為3.2mol，則T₁＞T₂
• D． 對(duì)于反應(yīng)Ⅰ，若30min時(shí)只向容器中再充入1molCO₂（g）和1molH₂O（g），則平衡正向移動(dòng)

Answer 1

分析 20min時(shí)，轉(zhuǎn)化的CO₂為2mol-1mol=1mol，則生成的CH₃OH為1mol，而30min時(shí)CH₃OH為1mol，故20min時(shí)到達(dá)平衡，
                    CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
開始（mol）：2               6              0                    0
轉(zhuǎn)化（mol）：1                3             1                    1
平衡（mol）：1                3             1                     1
平衡常數(shù)K=$\frac{\frac{1}{2}×\frac{1}{2}}{\frac{1}{2}×（\frac{3}{2}）^{3}}$=$\frac{4}{27}$，結(jié)合外界條件對(duì)平衡移動(dòng)的影響解答該題．

解答 解：A．Ⅰ、Ⅱ恒溫恒容時(shí)為等效，I為恒溫，Ⅱ?yàn)榻^熱容器，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，平衡時(shí)溫度I中溫度較高，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則K（Ⅰ）＜K（Ⅱ），故A錯(cuò)誤；
B．對(duì)于反應(yīng)Ⅰ，前10min內(nèi)消耗n（H₂）=6mol-4.5mol=1.5mol，則生成n（CH₃OH）=0.5mol，則v（CH₃OH）=$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{10min}$=0.025mol•L^-1•min^-1，故B正確；
C．由以上分析可知，對(duì)于反應(yīng)Ⅰ，T₁℃時(shí)，達(dá)到平衡，此時(shí)n（H₂）=3mol，若30min時(shí)只改變溫度為T₂℃，再次達(dá)到平衡時(shí)H₂的物質(zhì)的量為3.2mol，說明平衡逆向移動(dòng)，則T₁＜T₂，故C錯(cuò)誤；
D．對(duì)于反應(yīng)Ⅰ，若30min時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)c（CO₂）=c（H₂O）=1mol/L，c（CH₃OH）=0.5mol/L，c（H₂）=1.5mol/L，Qc=$\frac{1×\frac{1}{2}}{1×（\frac{3}{2}）^{3}}$=$\frac{4}{27}$，平衡不移動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高考常見題型，答題時(shí)注意觀察表中數(shù)據(jù)，明確化學(xué)平衡及其影響因素為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力，題目難度中等．