Question

5．在1L固定體積的密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₂OH（g）+H₂O（g）△H＞0，經(jīng)測(cè)得CO₂和CH₂OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．

（1）從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，CO₂的平均反應(yīng)速率v（CO₂）=0.075mol/（L•min）
（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{•c}^{3}（{H}_{2}）}$
（3）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是ac
a．容器中壓強(qiáng)不變        b．v正（H₂）=v逆（H₂O）
c．混合氣體c（H₂O）不變    d．c（CO₂）=c（CH₃OH）
（4）下列措施能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是ab（填字母）．
a．升高溫度  b．將CH₃OH（g）及時(shí)液化抽出  c．選擇高效催化劑  d．再充入H₂O（g）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$來(lái)計(jì)算；
（2）平衡常數(shù)K=$\frac{各生成物平衡濃度系數(shù)次冪之積}{各反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次冪之積}$來(lái)書(shū)寫；
（3）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
（4）改變溫度、濃度、壓強(qiáng)等因素可以引起化學(xué)平衡的移動(dòng)，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理來(lái)回答．

解答 解：（1）從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，CO₂的平均反應(yīng)速率v（CO₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{1.0mol/L-0.25mol/L}{10min}$=0.075mol/（L•min），故答案為：0.075mol/（L•min）；
（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{各生成物平衡濃度系數(shù)次冪之積}{各反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次冪之積}$=$\frac{c（C{H}_{3}OH）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{•c}^{3}（{H}_{2}）}$；故答案為：$\frac{c（C{H}_{3}OH）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{•c}^{3}（{H}_{2}）}$；
（3）a．反應(yīng)前后氣體系數(shù)和不等，當(dāng)容器中壓強(qiáng)不變的狀態(tài)是平衡狀態(tài)，故正確；
b．v正（H₂）=v逆（H₂O）不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，此時(shí)不一定平衡，故錯(cuò)誤；
c．混合氣體c（H₂O）不變是平衡狀態(tài)的特征，故正確；   
d．c（CO₂）=c（CH₃OH），不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，此時(shí)不一定平衡，故錯(cuò)誤．
故選ac．
（4）a、升高溫度，平衡正向移動(dòng)，故a正確；
  b．將CH₃OH（g）及時(shí)液化抽出，平衡正向移動(dòng)，故b正確；
  c．選擇高效催化劑不會(huì)改變化學(xué)平衡，只能改變反應(yīng)速率，故c錯(cuò)誤；
  d．再充入H₂O（g）平衡逆向移動(dòng)，故d錯(cuò)誤；
故選ab．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡圖象、影響化學(xué)平衡的因素以及反應(yīng)速率的計(jì)算等，難度中等，注意知識(shí)的靈活應(yīng)用是關(guān)鍵．