Question

5．在2L恒容密閉容器中充入3mol CO氣體、3mol H₂，發(fā)生反應(yīng)：3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）．CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示：（　�。�

• A． p₁＞p₂＞p₃
• B． 若斷裂碳?xì)滏I、氫氫鍵的速率相等，則該反應(yīng)為平衡狀態(tài)
• C． 已知從反應(yīng)開始到平衡點(diǎn)A需要時(shí)間10min．在0～10分鐘內(nèi)的平均速率v（H₂）=0.18mol/（L•min）
• D． A點(diǎn)的平衡常數(shù)K_p=$\frac{1}{64}$（K_p是用平衡時(shí)各組分的分壓代替其濃度的平衡常數(shù)．組分分壓=混合氣體總壓強(qiáng)X該組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）

Answer 1

分析 A、反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，同溫度下一氧化碳轉(zhuǎn)化率越大說明壓強(qiáng)越大；
B、反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變，原則是變量不變；
C、A點(diǎn)一氧化碳轉(zhuǎn)化率為6%，
               3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），
起始量（mol）  3       3          0          0
變化量（mol） 3×0.6    3×0.6    0.6       0.6
平衡量（mol）  1.2    1.2        0.6        0.6
根據(jù)v（H₂）=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
D、設(shè)起始量分別為1.5mol/L，依據(jù)轉(zhuǎn)化率計(jì)算平衡物質(zhì)的量濃度，K_P是用平衡時(shí)各組分分壓替代濃度的平衡常數(shù)，物質(zhì)分壓=混合氣體總壓強(qiáng)×該物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，計(jì)算得到．

解答 解：A、3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），可知正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率提高，因此壓強(qiáng)關(guān)系是：p₁＜p₂＜p₃；故A錯(cuò)誤；
B、C-H鍵，H-H鍵的數(shù)量不同，斷裂C-H鍵，H-H鍵速率相等，不能說明正逆反應(yīng)速率相同，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C、A點(diǎn)一氧化碳轉(zhuǎn)化率為6%，
               3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），
起始量（mol）  3       3          0          0
變化量（mol） 3×0.6    3×0.6    0.6       0.6
平衡量（mol）  1.2    1.2        0.6       0.6
所以在0～10分鐘內(nèi)的平均速率v（H₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.8}{2}}{10}$=0.09mol/（L•min），故C錯(cuò)誤；
D、A點(diǎn)一氧化碳轉(zhuǎn)化率為6%，則起始量分別為$\frac{3}{2}$=1.5mol/L，依據(jù)轉(zhuǎn)化率計(jì)算平衡物質(zhì)的量濃度
               3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），
起始量（mol/L）  1.5       1.5          0          0
變化量（mol/L） 1.5×0.6    1.5×0.6      0.3       0.3
平衡量（mol/L）   0.6       0.6       0.3          0.3
v（CO）%=v（H₂）%=$\frac{0.6}{0.6+0.6+0.3+0.3}$=$\frac{1}{3}$
V（CH₃OCH₃）%=V（CO₂）%=$\frac{0.3}{0.6+0.6+0.3+0.3}$=$\frac{1}{6}$
分壓為p（CO）=p（H₂）=$\frac{1}{3}$p（總）=$\frac{1}{3}$×6=2，p（CH₃OCH₃）=p（CO₂）=$\frac{1}{6}$p（總）=$\frac{1}{6}$×6=1，Kp=$\frac{P（CH{\;}_{3}OCH{\;}_{3}）P（CO{\;}_{2}）}{P（CO）{\;}^{3}P（H{\;}_{2}）{\;}^{3}}$=$\frac{1×1}{2{\;}^{3}×2{\;}^{3}}$=$\frac{1}{64}$，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的分析判斷，平衡計(jì)算的理解應(yīng)用，影響平衡因素和平衡移動(dòng)原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．