Question

20．某溫度下，將6mol CO₂和8mol H₂ 充入2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0，容器中H₂的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系如右圖中的實(shí)線所示．圖中虛線表示僅改變某一反應(yīng)條件時，H₂的物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系．下列說法正確的是（　�。�

• A． 曲線Ⅰ對應(yīng)的條件改變可能降低溫度
• B． 曲線Ⅱ?qū)��?yīng)的條件改變可能是充入氦氣
• C． 該溫度下，此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為0.5
• D． 從反應(yīng)開始至a 點(diǎn)，ν（CO₂）=0.6 mol•L^-1•min^-1

Answer 1

分析 A、由圖可知，曲線Ⅰ到達(dá)平衡的時間縮短，反應(yīng)速率加快，平衡時氫氣的物質(zhì)的量增大，平衡向逆反應(yīng)移動；
B、條件改變?nèi)绻�是充入氦氣，體積一定各組成份的濃度不變，平衡不移動，反應(yīng)速率不變；
C、由圖可知，T℃時平衡時氫氣的物質(zhì)的量為2mol，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為8mol-2mol=6mol，氫氣的濃度變化量為3mol/L，據(jù)此結(jié)合三段式計算平衡時各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計算；
D、由圖可知，a點(diǎn)氫氣的物質(zhì)的量為4.4mol，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為8mol-4.4mol=3.6mol，氫氣的濃度變化量為$\frac{3.6mol}{2L}$=1.8mol/L，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$，計算v（H₂），利用速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v（CO₂）．

解答 解：A、由圖可知，曲線Ⅰ到達(dá)平衡的時間縮短，反應(yīng)速率加快，平衡時氫氣的物質(zhì)的量增大，平衡向逆反應(yīng)移動，正反應(yīng)放熱反應(yīng)，說明是升高溫度，故A錯誤；
B、條件改變?nèi)绻�是充入氦氣，體積一定各組成份的濃度不變，平衡不移動，反應(yīng)速率不變，而曲線Ⅱ速率加快，氫氣的量變少，平衡移動，故B錯誤；
C、由圖可知，T℃時平衡時氫氣的物質(zhì)的量為2mol，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為8mol-2mol=6mol，氫氣的濃度變化量為3mol/L，則：
              CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
開始（mol/L）：3        4         0         0   
變化（mol/L）：1        3         1         1
平衡（mol/L）：2        1         1         1
故該溫度下平衡常數(shù)k=$\frac{1×1}{2×{1}^{2}}$=0.5，故C正確；
D、由圖可知，a點(diǎn)氫氣的物質(zhì)的量為4.4mol，參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為8mol-4.4mol=3.6mol，氫氣的濃度變化量為$\frac{3.6mol}{2L}$=1.8mol/L，故v（H₂）=$\frac{1.8mol/L}{2min}$=0.9mol•L^-1•min^-1，速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故v（CO₂）=$\frac{1}{3}$v（H₂）=0.3mol•L^-1•min^-1，故D錯誤；
故選C．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的量濃度隨時間變化曲線、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計算、影響化學(xué)平衡的因素等，難度中等，注意分析曲線的變化特點(diǎn)．