Question

5．在1L固定體積的密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₂OH（g）+H₂O（g）△H＞0，經(jīng)測得CO₂和CH₂OH（g）的濃度隨時間變化如圖所示．

（1）從反應開始到平衡，CO₂的平均反應速率v（CO₂）=0.075mol/（L•min）
（2）該反應的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{•c}^{3}（{H}_{2}）}$
（3）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是ac
a．容器中壓強不變        b．v正（H₂）=v逆（H₂O）
c．混合氣體c（H₂O）不變    d．c（CO₂）=c（CH₃OH）
（4）下列措施能使化學平衡向正反應方向移動的是ab（填字母）．
a．升高溫度  b．將CH₃OH（g）及時液化抽出  c．選擇高效催化劑  d．再充入H₂O（g）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學反應速率v=$\frac{△c}{△t}$來計算；
（2）平衡常數(shù)K=$\frac{各生成物平衡濃度系數(shù)次冪之積}{各反應物平衡濃度系數(shù)次冪之積}$來書寫；
（3）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)；
（4）改變溫度、濃度、壓強等因素可以引起化學平衡的移動，根據(jù)化學平衡移動原理來回答．

解答 解：（1）從反應開始到平衡，CO₂的平均反應速率v（CO₂）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{1.0mol/L-0.25mol/L}{10min}$=0.075mol/（L•min），故答案為：0.075mol/（L•min）；
（2）該反應的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{各生成物平衡濃度系數(shù)次冪之積}{各反應物平衡濃度系數(shù)次冪之積}$=$\frac{c（C{H}_{3}OH）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{•c}^{3}（{H}_{2}）}$；故答案為：$\frac{c（C{H}_{3}OH）•c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{•c}^{3}（{H}_{2}）}$；
（3）a．反應前后氣體系數(shù)和不等，當容器中壓強不變的狀態(tài)是平衡狀態(tài)，故正確；
b．v正（H₂）=v逆（H₂O）不能說明正逆反應速率相等，此時不一定平衡，故錯誤；
c．混合氣體c（H₂O）不變是平衡狀態(tài)的特征，故正確；   
d．c（CO₂）=c（CH₃OH），不能說明正逆反應速率相等，此時不一定平衡，故錯誤．
故選ac．
（4）a、升高溫度，平衡正向移動，故a正確；
  b．將CH₃OH（g）及時液化抽出，平衡正向移動，故b正確；
  c．選擇高效催化劑不會改變化學平衡，只能改變反應速率，故c錯誤；
  d．再充入H₂O（g）平衡逆向移動，故d錯誤；
故選ab．

點評 本題考查化學平衡圖象、影響化學平衡的因素以及反應速率的計算等，難度中等，注意知識的靈活應用是關(guān)鍵．