Question

(14分)在某溫度下、容積均為2L的三個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫恒容，使之發(fā)生反應(yīng)：2 H2（g）＋CO（g） CH3OH（g）；＝－a KJ·mol－1(a>0)。初始投料與各容器達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

（1）該溫度下此反應(yīng)反應(yīng)物的總鍵能和 （填“大于”“等于”或“小于”）生成物的總鍵能和。

（2）在該溫度下，假設(shè)甲容器從反應(yīng)開(kāi)始到平衡所需時(shí)間為4 min，則H2的平均反應(yīng)速率( H2)為 。

（3）下列選項(xiàng)能說(shuō)明甲容器中的反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有 （填序號(hào)）。

A．容器內(nèi)H2、CO、CH3OH的物質(zhì)的量之比為2：1：1

B．容器內(nèi)氣體的密度保持恒定

C．容器內(nèi)H2氣體的體積分?jǐn)?shù)保持恒定

D．2V正（H2）=V逆（CO）

（4）丙容器中，平衡后將容器的容積壓縮到原來(lái)的l/2，其他條件不變，對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是

（填字母序號(hào)）。

A．c(H2)減少

B．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢

C．CH3OH 的物質(zhì)的量增加

D．重新平衡減小

E．平衡常數(shù)K增大

（5）三個(gè)容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時(shí)各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是 （填序號(hào)）。

A．Q1＋Q2＝a B．α3＜α1

C．P3＜2P1＝2P2 D．n2＜n3＜1.0mol

（6）已知：①3CO(g) +3H2(g)CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=—247kJ·mol－l

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= －24 kJ·mol－l

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H= －41 kJ·mol－l

2 H2（g）＋CO（g） CH3OH（g）；＝－a KJ·mol－1 ，則 a＝

Answer 1

（1）小于（2分） （2）0.125mol·L－1·min－1（未寫(xiě)單位扣1分，共2分）

（3）C（2分） （4）CD（漏選扣1分，錯(cuò)選不得分）

（5）AC（漏選一個(gè)扣1分，錯(cuò)選不得分，共3分） （6）91（3分）

【解析】

試題分析：（1）正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，由于反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵說(shuō)放出的能量的差值，則該溫度下此反應(yīng)反應(yīng)物的總鍵能和小于生成物的總鍵能和。

（2）在該溫度下，假設(shè)甲容器從反應(yīng)開(kāi)始到平衡所需時(shí)間為4 min，平衡時(shí)生成甲醇是0.5mol，則消耗氫氣是1mol，氫氣濃度是1mol÷2L＝0.5mol/L，則H2的平均反應(yīng)速率( H2)＝0.5mol/L÷4min＝0.125mol·L－1·min－1。

（3）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱(chēng)為化學(xué)平衡狀態(tài)。平衡時(shí)濃度不再發(fā)生變化，但物質(zhì)之間的濃度不一定相等或滿(mǎn)足某種關(guān)系，A不正確；B．密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量和容積始終是不變的，即密度始終是不變的，則容器內(nèi)氣體的密度保持恒定不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C．容器內(nèi)H2氣體的體積分?jǐn)?shù)保持恒定可以說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確；D．2V正（H2）=V逆（CO）說(shuō)明二者的反應(yīng)速率相反，但不能滿(mǎn)足反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，因此反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤，答案選C。

（4）丙容器中，平衡后將容器的容積壓縮到原來(lái)的l/2，其他條件不變，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。則A．c(H2)先增大，后減小，但仍然比原來(lái)大，A錯(cuò)誤；B．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快，B錯(cuò)誤；C．平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則CH3OH 的物質(zhì)的量增加，C正確；D．平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，重新平衡減小，D正確；E．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，則平衡常數(shù)K不變，E錯(cuò)誤，答案選CD。

（5）三個(gè)容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時(shí)各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是 （填序號(hào)）。

A．甲乙互為等效平衡，則Q1＋Q2＝a，A正確；B．丙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則α3＞α1，B錯(cuò)誤；C．丙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，根據(jù)勒夏特例原理可知P3＜2P1＝2P2，C正確；D．丙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，n2＜n3，但n3＞1.0mol，D錯(cuò)誤，答案選AC。

（6）已知：①3CO(g) +3H2(g)CH3OCH3(g) +CO2(g) △H＝—247kJ·mol－l，②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H＝－24 kJ·mol－l，③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H= －41 kJ·mol－l，則根據(jù)蓋斯定律可知（①—②—③）/2即得到2H2（g）＋CO（g）CH3OH（g）△H＝－91KJ·mol－1 ，則 a＝91。

考點(diǎn)：考查反應(yīng)速率、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響、等效平衡、平衡狀態(tài)判斷以及蓋斯定律應(yīng)用等