Question

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

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

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

Answer 1

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

解答 解：A．Ⅰ、Ⅱ恒溫恒容時為等效，I為恒溫，Ⅱ為絕熱容器，反應向逆反應進行，逆反應為吸熱反應，平衡時溫度I中溫度較高，升高溫度平衡向逆反應方向移動，則K（Ⅰ）＜K（Ⅱ），故A錯誤；
B．對于反應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，對于反應Ⅰ，T₁℃時，達到平衡，此時n（H₂）=3mol，若30min時只改變溫度為T₂℃，再次達到平衡時H₂的物質(zhì)的量為3.2mol，說明平衡逆向移動，則T₁＜T₂，故C錯誤；
D．對于反應Ⅰ，若30min時達到平衡，此時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，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高考常見題型，答題時注意觀察表中數(shù)據(jù)，明確化學平衡及其影響因素為解答關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力，題目難度中等．