Question

19．已知CO和H₂在一定條件下合成甲醇的反應(yīng)為CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），現(xiàn)在容積固定且相等的a、b、c三個(gè)密閉容器中分別充入1molCO和2molH₂的混合氣體，控制溫度進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)的關(guān)系如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． a容器中，0～5min反應(yīng)速率v（H₂）=0.08mol•L^-1•min^-1
• B． 反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí)，b容器中v_正=v_速
• C． 其他條件不變時(shí)，減壓可將b中的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成c中的狀態(tài)
• D． 達(dá)到平衡時(shí)a、b、c容器中的轉(zhuǎn)化率為b＞a＞c

Answer 1

分析 A、根據(jù)圖象可以看出，5min時(shí)甲醇的物質(zhì)的量濃度為0.4mol/L，依據(jù)反應(yīng)速率△V=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算甲醇反應(yīng)速率，速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比計(jì)算得到氫氣的反應(yīng)速率；
B、根據(jù)圖2，分析反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí)，a容器是否達(dá)到平衡狀態(tài)來(lái)判斷正逆反應(yīng)速率的關(guān)系，反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí)，如達(dá)到平衡，升高溫度甲醇的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)減小，但圖象中給出的是增大，說(shuō)明還沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)；
C、b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變成c中的平衡狀態(tài)，甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，根據(jù)方程式的特點(diǎn)，升高溫度或減壓都可以；
D、根據(jù)溫度對(duì)平衡的影響來(lái)判斷，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率減�。�

解答 解：A、5min時(shí)甲醇的物質(zhì)的量濃度為0.4mol/L，依據(jù)反應(yīng)速率△V=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算甲醇反應(yīng)速率=$\frac{0.4mol/L}{5min}$=0.08mol/L•min，速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比計(jì)算得到氫氣的反應(yīng)速率，v（H₂）=2V（CH₃OH）=2×0.08mol•L^-1•min^-1=0.16mol•L^-1•min^-1，故A錯(cuò)誤；
B、從圖2可以看出，反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí)，a容器的反應(yīng)如達(dá)到平衡，升高溫度，平衡向逆向移動(dòng)，甲醇的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)減小，但圖象中給出的是增大，說(shuō)明還沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，v_正≠v_速，故B錯(cuò)誤；
C、b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變成c中的平衡狀態(tài)，甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，因?yàn)榉磻?yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆向移動(dòng)；又知反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和大于生成物的，減小壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，減壓可將b中的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成c中的狀態(tài)，故C正確；
D、達(dá)到平衡時(shí)，a、b、c三個(gè)容器的反應(yīng)溫度不同，a容器溫度最低，c容器的反應(yīng)溫度最高，根據(jù)反應(yīng)放熱可判斷出，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小，故應(yīng)為a＞b＞c，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡圖象題，做題時(shí)注意從圖象中曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)分析條件改變導(dǎo)致平衡移動(dòng)的特點(diǎn)，本題難度較大．