Question

7．一定溫度下，在三個體積均為2.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應：
3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），各容器中起始物質(zhì)的量濃度與反應溫度如表所示，反應過程中I、Ⅲ容器中CO的物質(zhì)的量隨間變化關系如圖所示

容器	溫度/℃	物質(zhì)的起始濃度/mol•L-1
		CO（g）	H2（g）	CH3OCH3（g）	CO2（g）
Ⅰ	T1	0.10	0.10	0	0
Ⅱ	T1	0	0	0.10	0.10
Ⅲ	T2	0.10	0.10	0	0

下列說法正確的是（　　）

• A． 達到平衡時，容器I中的逆反應速率大于容器Ⅲ中的正反應速率
• B． 達到平衡時，容器I中CO的轉化率與容器Ⅱ中CO₂的轉化率之和小于I
• C． 達到平衡時，容器Ⅱ中c（CO₂）大于容器Ⅲ中c（CO₂）的3倍
• D． 若起始時向容器Ⅲ中充入四種反應物質(zhì)且物質(zhì)的量均為0.04mol，則反應將向正反應方向進行

Answer 1

分析 A．反應速率越快，達到平衡所需要的時間越短，結合圖象分析達到平衡時，容器I中的逆反應速率大于容器Ⅲ中的正反應速率；
B．溫度相同，3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），起始量為
Ⅰ0.10          0.10              0                     0
Ⅱ0              0             0.10                 0.10
Ⅱ可以看做起始量反應物0.3mol/L，0.3mol/L，綜合I和II，據(jù)此判斷轉化率變化；
C．綜合反應Ⅱ和反應Ⅲ，先假設平衡不發(fā)生移動，在考慮壓強變化給化學平衡帶來的影響；
D．根據(jù)濃度商和平衡常數(shù)的關系判斷化學反應的方向．

解答 解：A．容器I達到平衡所需要的時間比容器Ⅲ達到平衡所需要的時間長，則達到平衡時，容器I中的逆反應速率小于容器Ⅲ中的正反應速率，故A錯誤；
B．溫度相同，3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），起始量為
Ⅰ0.10          0.10              0                     0
Ⅱ0              0             0.10                 0.10
Ⅱ可以看做起始量反應物0.3mol/L，0.3mol/L，反應為氣體分子數(shù)減少的反應，Ⅱ相當于對I進行加壓，有利于反應向減壓方向進行，假設平衡不發(fā)生移動，則容器I中CO的轉化率與容器Ⅱ中CO₂的轉化率之和為1，加壓是利于反應正向進行，對于Ⅱ，則不利于正向進行，因此平衡時，Ⅱ中的CO₂的轉化率變小，則容器I中CO的轉化率與容器Ⅱ中CO₂的轉化率之和小于1，故B正確；
C．Ⅱ可以看做起始量反應物0.3mol/L，0.3mol/L，Ⅲ溫度也發(fā)生改變，根據(jù)圖象，Ⅲ比I先達到化學平衡狀態(tài)，表明Ⅲ中化學反應速率加快，溫度升高，化學反應速率加快，則溫度T₂＞T₁，但升溫不利于反應正向進行，假設平衡不移動，容器Ⅱ中c（CO₂）等于容器Ⅲ中c（CO₂）的3倍，由于升溫，反應向逆反應方向移動，Ⅲ相對于Ⅱ減壓，也不利于反應正向進行，綜合考慮，則容器Ⅱ中c（CO₂）大于容器Ⅲ中c（CO₂）的3倍，故C正確；
D．體系Ⅲ中，達平衡時n（CO）=0.08mol，根據(jù)反應方程式，則平衡時各組分濃度分別為c（CO）=$\frac{0.08mol}{2L}$=0.04mol/L，c（H₂）=0.1-（0.1-$\frac{0.08}{2}$）=0.04mol/L，c（CH₃OCH₃）=c（CO₂）=$\frac{1}{3}×（0.1-\frac{0.08}{2}）$=0.02mol/L，則該溫度下化學平衡常數(shù)為K=$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）c（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（CO）{c}^{3}（{H}_{2}）}$=$\frac{0.02mol/L×0.02mol/L}{（0.04mol/L）^{3}×（0.04molL）^{3}}$=9.8×10⁴L⁴/mol⁴，若起始時向容器Ⅲ中充入四種反應物質(zhì)且物質(zhì)的量均為0.04mol，則濃度均為c=$\frac{0.04mol}{2L}$=0.02mol/L，則反應商J=$\frac{0.02mol/L×0.02mol/L}{（0.02mol/L）^{3}×（0.02mol/L）^{3}}$=6.25×10⁶＞K，則此時化學反應向逆反應方向進行，故D錯誤．
故選BC．

點評 本題考查化學平衡的移動，化學平衡常數(shù)的計算，注意等效平衡知識的應用，先假設平衡不移動，在考慮改變條件時對化學平衡的影響，需要有一定的分析能力和思維能力，對能力有一定的要求，題目難度中等．