Question

在一固定體積的密閉容器中，在900℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)：CH₄（g）+H₂O（g）

催化劑  .

CH₃OH（g）+H₂（g）；△H=-Q KJ/mol（Q＞0）．容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度（mol/L）變化如下：（在900℃其化學(xué)平衡常數(shù)K=1.0）

時(shí)間/min	CH4	H2O	CH3OH	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3

（1）下列可以作為判斷該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)依據(jù)的是

 

．
A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不變             B．v_正（H₂）=v_逆（CH₄）
C．混合氣體中CH₃OH的濃度不變  D．c（CH₃OH）=c（CH₄）
（2）若在900℃時(shí)向反應(yīng)容器中充入H₂O，K值

 

（填“增大”“減小”或“不變”，下同）；若升高反應(yīng)體系的溫度，K值

 

．
（3）上表中：c₁=

 

mol/L，H₂O的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）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)，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
（2）平衡常數(shù)K只是溫度的函數(shù)；正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高K變小；
（3）根據(jù)平衡常數(shù)和三行式來解．

解答： 解：（1）A．容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變，故錯(cuò)誤；
B．v_正（H₂）=v_正（CH₄）=v_逆（CH₄），故正確；
C．混合氣體中CH₃OH的濃度不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，故正確；
D．c（CH₃OH）=c（CH₄），而不是不變，故錯(cuò)誤；
故選BC；
（2）溫度不變，平衡常數(shù)不變，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高K變小，故答案為：不變；減�。�
（3）由表可知3min后反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，
       CH₄（g）+H₂O（g）

催化劑  .

CH₃OH（g）+H₂（g）
初起量：0.200  0.300              0       0
變化量：x       x              x        x
平衡量：0.200-x 0.300-x        x        x
所以K=

x2

(0.200-x)×(0.300-x)

=1
解得x=0.12mol/L，c₁=（0.2-0.12）mol/L=0.08mol/L；
H₂O的轉(zhuǎn)化率為：

0.12mol/L

0.300mol/L

×100%=40%，
故答案為：0.08；40%．

點(diǎn)評：本題考查較為綜合，題目難度中等，難度較大，注意“始、轉(zhuǎn)、平”是解決有關(guān)化學(xué)平衡的“三段論”解題法，當(dāng)三組量一旦確定，可以解答有關(guān)平衡的平衡常數(shù)計(jì)算、轉(zhuǎn)化率等的關(guān)鍵．