Question

15．在一容積為2L的恒容密閉容器中加入0.2mol CO和0.4mol H₂，發(fā)生如下反應（　　）
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g） 實驗測得T₁℃和 T₂℃下，甲醇的物質(zhì)的量隨時間的變化如下表所示，下列說法正確的是

溫度     時間	10min	20min	30min	40min	50min	60min
T1℃	0.080	0.120	0.150	0.168	0.180	0.180
T2℃	0.120	0.150	0.156	0.160	0.160	0.160

• A． 由上述數(shù)據(jù)可以判斷：T₁℃＞T₂℃
• B． 該反應的焓變△H＞0，升高溫度K增大．
• C． T₁℃時，0～20 min H₂的平均反應速率 ν（H₂）=0.003mol/（L•min）
• D． T₂℃下，向該容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H₂，依據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)可計算出反應達平衡后甲醇的濃度

Answer 1

分析 A．溫度越高，反應速率越快，到達平衡所用時間越短；
B．由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡時甲醇的物質(zhì)的量越小，說明升高溫度平衡向逆反應移動，據(jù)此解答；
C．由表中數(shù)據(jù)可知，T₁℃時，0～20min內(nèi)CH₃OH的物質(zhì)的量變化量為0.12mol，根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算v（CH₃OH），再根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v（H₂）；
D．由表中數(shù)據(jù)可知，T₂℃40min到達平衡，平衡時甲醇的物質(zhì)的量為0.16mol，甲醇平衡濃度為$\frac{0.16mol}{2L}$=0.08mol/L，根據(jù)三段式計算平衡時各組分的濃度，計算該溫度下平衡常數(shù)．向該容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H₂，令平衡時甲醇的濃度為cmol/L，表示出平衡時各組分的濃度，利用平衡常數(shù)計算c的值．

解答 解：A．溫度越高，反應速率越快，到達平衡所用時間越短，T₁℃時達到平衡狀態(tài)所用時間短，則T₁℃＞T₂℃，故A錯誤；
B．由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡時甲醇的物質(zhì)的量越小，說明升高溫度平衡向逆反應移動，正反應為放熱反應，該反應的焓變△H＜0，升高溫度平衡常數(shù)減小，故B錯誤；
C．由表中數(shù)據(jù)可知，300℃時，0～20min內(nèi)CH₃OH的物質(zhì)的量變化量為0.12mol，故v（CH₃OH）=$\frac{\frac{0.12mol}{2L}}{2min}$=0.003mol/（L•min），速率之比等于化學計量數(shù)之比，則v（H₂）=2v（CH₃OH）=0.006mol/（L•min），故C錯誤；
D．由表中數(shù)據(jù)可知，500℃時40min到達平衡，平衡時甲醇的物質(zhì)的量為0.16mol，甲醇平衡濃度為$\frac{0.16mol}{2L}$=0.08mol/L，根據(jù)三段式計算平衡時各組分的濃度，計算該溫度下平衡常數(shù)．向該容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H₂，令平衡時甲醇的濃度為cmol/L，表示出平衡時各組分的濃度，利用平衡常數(shù)計算c的值，所以T₂℃下，向該容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H₂，依據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)可計算出反應達平衡后甲醇的濃度，故D正確；
故選D．

點評 本題考查化學反應速率計算、化學平衡影響因素、化學平衡常數(shù)的應用等，難度中等，注意掌握理解化學平衡常數(shù)的應用，側(cè)重于考查學生的分析能力和計算能力．