Question

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

• A． a容器中，0～5min反應速率v（H₂）=0.08mol•L^-1•min^-1
• B． 反應進行到5min時，b容器中v_正=v_速
• C． 其他條件不變時，減壓可將b中的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成c中的狀態(tài)
• D． 達到平衡時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時甲醇的物質(zhì)的量濃度為0.4mol/L，依據(jù)反應速率△V=$\frac{△c}{△t}$計算甲醇反應速率，速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比計算得到氫氣的反應速率；
B、根據(jù)圖2，分析反應進行到5min時，a容器是否達到平衡狀態(tài)來判斷正逆反應速率的關(guān)系，反應進行到5min時，如達到平衡，升高溫度甲醇的體積分數(shù)應減小，但圖象中給出的是增大，說明還沒有達到平衡狀態(tài)；
C、b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變成c中的平衡狀態(tài)，甲醇的體積分數(shù)減小，說明平衡逆向移動，根據(jù)方程式的特點，升高溫度或減壓都可以；
D、根據(jù)溫度對平衡的影響來判斷，升高溫度平衡逆向移動，CO的轉(zhuǎn)化率減�。�

解答 解：A、5min時甲醇的物質(zhì)的量濃度為0.4mol/L，依據(jù)反應速率△V=$\frac{△c}{△t}$計算甲醇反應速率=$\frac{0.4mol/L}{5min}$=0.08mol/L•min，速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比計算得到氫氣的反應速率，v（H₂）=2V（CH₃OH）=2×0.08mol•L^-1•min^-1=0.16mol•L^-1•min^-1，故A錯誤；
B、從圖2可以看出，反應進行到5min時，a容器的反應如達到平衡，升高溫度，平衡向逆向移動，甲醇的體積分數(shù)應減小，但圖象中給出的是增大，說明還沒有達到平衡狀態(tài)，v_正≠v_速，故B錯誤；
C、b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變成c中的平衡狀態(tài)，甲醇的體積分數(shù)減小，說明平衡逆向移動，因為反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆向移動；又知反應物的化學計量數(shù)之和大于生成物的，減小壓強平衡逆向移動，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、達到平衡時，a、b、c三個容器的反應溫度不同，a容器溫度最低，c容器的反應溫度最高，根據(jù)反應放熱可判斷出，升高溫度，平衡逆向移動，甲醇的體積分數(shù)減小，故應為a＞b＞c，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查化學平衡圖象題，做題時注意從圖象中曲線的變化趨勢分析條件改變導致平衡移動的特點，本題難度較大．