Question

CH₃OH（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+3H₂（g），該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，完成下列要求：
（1）在其他條件不變的情況下降低溫度，則逆反應(yīng)速率

 

（填“增大”或“減小”或“不變”，下同）；在其他條件不變的情況下加壓，則正反應(yīng)速率

 

；
（2）一定條件下，向體積2L的密閉容器中充入1molCH₃OH（g）和3molH₂O（g），20s后，測得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍，則用甲醇表示該反應(yīng)的速率為

 

，又過10s反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)體系的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.3倍，則CH₃OH的轉(zhuǎn)化率為

 

；
（3）判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是

 

A、v_正（CH₃OH）=v_正（CO₂）　
B、混合氣體的密度不變
C、混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
D、CH₃OH、H₂O、CO₂、H₂的濃度都不再發(fā)生變化．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：

分析：（1）CH₃OH（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+3H₂（g），該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向進(jìn)行；反應(yīng)前后氣體體積增大，增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積縮小的方向進(jìn)行；
（2）依據(jù)化學(xué)平衡三段式劣勢計(jì)算，氣體壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比；
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，個(gè)組分含量保持不變，及其衍生的關(guān)系，變量不變是判斷依據(jù)．

解答： 解：（1）CH₃OH（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+3H₂（g），該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向進(jìn)行，反應(yīng)逆向進(jìn)行，降低溫度反應(yīng)速率減��；反應(yīng)前后氣體體積增大，增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積縮小的方向進(jìn)行，增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率增大；
故答案為：減��；增大；
（2）一定條件下，向體積2L的密閉容器中充入1molCH₃OH（g）和3molH₂O（g），設(shè)甲醇反應(yīng)物質(zhì)的量為x
             CH₃OH（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+3H₂（g），
起始量（mol）  1         3        0         0
變化量（mol）  x          x       x        3x
某時(shí)刻量（mol）1-x        3-x       x         3x
  20s后，測得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍，4+2x=4×1.2
x=0.4mol
甲醇反應(yīng)速率=

0.4mol 2L

20s

=0.01mol/L?s；
又過10s反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，設(shè)達(dá)到平衡狀態(tài)小號(hào)甲醇物質(zhì)的量為y
             CH₃OH（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+3H₂（g），
起始量（mol）  1         3        0         0
變化量（mol）  y         y        y           3y
某時(shí)刻量（mol）1-y       3-y      y          3y
此時(shí)體系的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.3倍，4+2y=4×1.3
y=0.6mol
甲醇轉(zhuǎn)化率為60%；
故答案為：0.01mol/L?s；60%；
（3）CH₃OH（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+3H₂（g），該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)；
A、v_正（CH₃OH）=v_正（CO₂），是正反應(yīng)速率相同，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；　
B、反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，體積不變，混合氣體的密度始終不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C、反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化，氣體質(zhì)量不變，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D、CH₃OH、H₂O、CO₂、H₂的濃度都不再發(fā)生變化是平衡標(biāo)志，故D正確．
故答案為：CD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，主要是反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率、化學(xué)平衡影響因素分析判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，難度不大．