Question

【題目】能源是人類生存和發展的重要支柱，碳元素的單質及化合物是人類生產生活的主要能源物質．
（1）有機物M經過太陽光光照可轉化為N，轉化過程如下：
則M、N相比，較穩定的是 ．
（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 ， 發生如下反應：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）． 測得CO的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示：
①判斷上述反應達到平衡狀態的依據是（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量不變
②下列措施中，能使上述平衡體系中 的值增大的是（填字母編號）．
A．降低溫度 B．充入He（g），使體系壓強增大 C．再充入1mol CO和2mol H2
③100℃時反應在5min末達到平衡，則從反應開始至達平衡，v（H2）=mol/（Lmin）；該溫度下反應的平衡常數K= ．

Answer 1

【答案】
（1）M
（2）BD；AC；0.04；25
【解析】解：（1）有機物M經過太陽光光照可轉化為N的關系是吸收能量，則N能量高，比M活潑，較穩定的化合物為M； 所以答案是：M；（2）①CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），依據圖象分析可知，隨溫度升高，一氧化碳轉化率減小，說明平衡逆向進行，則正反應是放熱反應；同溫度下壓強越大平衡正向進行；
A．CH3OH的生成速率與CO的消耗速率相等，證明反應正向進行，不能說明反應達到平衡狀態，故A錯誤；
B．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發生變化是化學平衡的標志，故B正確；
C．容器的體積不變，混合氣體的質量不變，混合氣體的密度始終不變，混合氣體密度不變，不能說明到達平衡，故C錯誤；
D．混合氣體的質量不變，混合氣體的物質的量減小，隨反應進行平均相對分子質量增大，混合氣體的平均相對分子質量不變，說明反應達到平衡狀態，故D正確；
故選BD；
②A．反應是放熱反應，降低溫度平衡正向進行，比值增大，故A正確；
B．充入He（g），使體系壓強增大，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 ， 相當于增大壓強平衡正向進行，比值增大，故C正確；
所以答案是：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℃時反應在5min末達到平衡，一氧化碳轉化率為50%，反應的一氧化碳物質的量濃度為0.2×50%=0.1mol/L，發生如下反應，依據化學平衡三段式列式計算：

	CO（g）+	2H2（g）	CH3OH（g）
起始（mol/L）	0.2	0.4	0
轉化（mol/L）	0.1	0.2	0.1
平衡（mol/L）	0.1	0.2	0.1

則從反應開始至達平衡，v（H2）= =0.04mol/Lmin；
平衡常數K= =25；
所以答案是：0.04，25．
【考點精析】利用化學平衡狀態本質及特征和化學平衡狀態的判斷對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）；狀態判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．