Question

能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱，碳元素的單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)．
（1）有機(jī)物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化為N，轉(zhuǎn)化過程如下：

 則M、N相比，較穩(wěn)定的是

 

．
（2）CO可用于合成燃料甲醇．在有催化劑存在的10L恒容密閉容器中充入2mol CO和4mol H₂，發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．
測得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示：
①判斷上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

（填字母編號）．
A．CH₃OH的生成速率與CO的消耗速率相等
B．CH₃OH、CO、H₂的濃度都不再發(fā)生變化
C．混合氣體的密度不變
D．混合氣體的相對平均分子質(zhì)量不變
②下列措施中，能使上述平衡體系中

n(CH3OH)

n(CO)

的值增大的是

 

（填字母編號）．
A．降低溫度     B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大     C．再充入1mol CO和2mol H₂
③100℃時(shí)反應(yīng)在5min末達(dá)到平衡，則從反應(yīng)開始至達(dá)平衡，v（H₂）=

 

 mol/（L?min）；該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）依據(jù)物質(zhì)能量越高越活潑分析判斷；
（2）①反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，可以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，由此進(jìn)行判斷，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)；
②A．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向進(jìn)行；    
B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大，總壓增大，分壓不變，平衡不變；     
C．再充入1mol CO和2mol H₂ ，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行；
③依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算，反應(yīng)速率=

△c

△t

，平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積得到；

解答： 解：（1）有機(jī)物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化為N的關(guān)系是吸收能量，則N能量高，比M活潑，較穩(wěn)定的化合物為M；
故答案為：M；    
（2）①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），依據(jù)圖象分析可知，隨溫度升高，一氧化碳轉(zhuǎn)化率減小，說明平衡逆向進(jìn)行，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；同溫度下壓強(qiáng)越大平衡正向進(jìn)行；
A．CH₃OH的生成速率與CO的消耗速率相等，證明反應(yīng)正向進(jìn)行，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．CH₃OH、CO、H₂的濃度都不再發(fā)生變化是化學(xué)平衡的標(biāo)志，故B正確；
C．容器的體積不變，混合氣體的質(zhì)量不變，混合氣體的密度始終不變，混合氣體密度不變，不能說明到達(dá)平衡，故C錯誤；
D．混合氣體的質(zhì)量不變，混合氣體的物質(zhì)的量減小，隨反應(yīng)進(jìn)行平均相對分子質(zhì)量增大，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；
故選BD；   
②A．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向進(jìn)行，比值增大，故A正確；    
B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大，總壓增大，分壓不變，平衡不變，故B錯誤；     
C．再充入1mol CO和2mol H₂ ，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行，比值增大，故C正確；
故答案為：AC；
③在有催化劑存在的10L恒容密閉容器中充入2mol CO和4mol H₂，100℃時(shí)反應(yīng)在5min末達(dá)到平衡，一氧化碳轉(zhuǎn)化率為50%，反應(yīng)的一氧化碳物質(zhì)的量濃度為0.2×50%=0.1mol/L，發(fā)生如下反應(yīng)，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算：
                 CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol/L）   0.2     0.4         0    
變化量（mol/L）   0.1     0.2         0.1  
平衡量（mol/L）   0.1     0.2        0.1
則從反應(yīng)開始至達(dá)平衡，v（H₂）=

0.2mol/L

5min

=0.04mol/L?min；
平衡常數(shù)K=

0.1

0.1×0．22

=25；
故答案為：0.04，25．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡、平衡圖象的理解應(yīng)用，化學(xué)平衡影響因素分析判斷，平衡常數(shù)和反應(yīng)速率概念的計(jì)算，掌握平衡移動原理和基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．