Question

12．甲醇脫氫可制取甲醛：CH₃OH（g）?HCHO（g）+H₂（g），甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如圖所示（已知反應(yīng)在1L的密閉容器中進(jìn)行、甲醇的物質(zhì)的量為1mol）．下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 脫氫反應(yīng)的△H＜0
• B． 600 K時(shí)，Y點(diǎn)甲醇的v（逆）＜v（正）
• C． 從Y點(diǎn)到Z點(diǎn)可通過(guò)增大壓強(qiáng)
• D． 在t₁K時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8.1

Answer 1

分析 A．甲醇脫氫反應(yīng)為吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)由溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響確定；
B.600K時(shí)Y點(diǎn)甲醇轉(zhuǎn)化率大于X點(diǎn)甲醇平衡轉(zhuǎn)化率；
C．增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，甲醇轉(zhuǎn)化率減小；
D．甲醇的濃度為1mol/L，根據(jù)據(jù)此的轉(zhuǎn)化率計(jì)算出甲醛和氫氣的濃度，然后計(jì)算出該反應(yīng)的在該溫度下的平衡常數(shù)．

解答 解：A．由圖可知，溫度越高甲醇平衡轉(zhuǎn)化率越大，說(shuō)明升高溫度化學(xué)平衡正向移動(dòng)，因此甲醇脫氫反應(yīng)為吸熱反應(yīng)即△H＞0，故A錯(cuò)誤；
B.600K時(shí)Y點(diǎn)甲醇轉(zhuǎn)化率大于X點(diǎn)甲醇平衡轉(zhuǎn)化率，說(shuō)明反應(yīng)逆向進(jìn)行即：υ（正）＜υ（逆），故B錯(cuò)誤；
C．由圖可知Y點(diǎn)和Z點(diǎn)甲醇轉(zhuǎn)化率相等，若增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，甲醇轉(zhuǎn)化率減小，則甲醇的轉(zhuǎn)化率將小于Z點(diǎn)甲醇轉(zhuǎn)化率，故C錯(cuò)誤；
D．甲醇初始濃度為1mol/L，在t₁K時(shí)甲醇的轉(zhuǎn)化率為0.9，則平衡時(shí)甲醇消耗的濃度為：1mol/L×0.9=0.9mol/L，平衡時(shí)甲醇濃度為0.1mol/L，根據(jù)反應(yīng)CH₃OH（g）?HCHO（g）+H₂（g）可知平衡時(shí)甲醛和氫氣濃度相等，都是0.9mol/L，則在t₁K時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{0.9×0.9}{0.1}$=8.1，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算等知識(shí)，題目難度中等，從圖中提取有用信息的能力尤為關(guān)鍵，注意掌握影響化學(xué)平衡的因素．