Question

【题目】能源是人类生存和发展的重要支柱，碳元素的单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质．
（1）有机物M经过太阳光光照可转化为N，转化过程如下：
则M、N相比，较稳定的是 ．
（2）CO可用于合成燃料甲醇．在有催化剂存在的10L恒容密闭容器中充入2mol CO和4mol H2 ， 发生如下反应：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）． 测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
①判断上述反应达到平衡状态的依据是（填字母编号）．
A．CH3OH的生成速率与CO的消耗速率相等
B．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
C．混合气体的密度不变
D．混合气体的相对平均分子质量不变
②下列措施中，能使上述平衡体系中 的值增大的是（填字母编号）．
A．降低温度 B．充入He（g），使体系压强增大 C．再充入1mol CO和2mol H2
③100℃时反应在5min末达到平衡，则从反应开始至达平衡，v（H2）=mol/（Lmin）；该温度下反应的平衡常数K= ．

Answer 1

【答案】
（1）M
（2）BD；AC；0.04；25
【解析】解：（1）有机物M经过太阳光光照可转化为N的关系是吸收能量，则N能量高，比M活泼，较稳定的化合物为M； 所以答案是：M；（2）①CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），依据图象分析可知，随温度升高，一氧化碳转化率减小，说明平衡逆向进行，则正反应是放热反应；同温度下压强越大平衡正向进行；
A．CH3OH的生成速率与CO的消耗速率相等，证明反应正向进行，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化是化学平衡的标志，故B正确；
C．容器的体积不变，混合气体的质量不变，混合气体的密度始终不变，混合气体密度不变，不能说明到达平衡，故C错误；
D．混合气体的质量不变，混合气体的物质的量减小，随反应进行平均相对分子质量增大，混合气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡状态，故D正确；
故选BD；
②A．反应是放热反应，降低温度平衡正向进行，比值增大，故A正确；
B．充入He（g），使体系压强增大，总压增大，分压不变，平衡不变，故B错误；
C．再充入1mol CO和2mol H2 ， 相当于增大压强平衡正向进行，比值增大，故C正确；
所以答案是：AC；
③在有催化剂存在的10L恒容密闭容器中充入2mol CO和4mol H2 ， 100℃时反应在5min末达到平衡，一氧化碳转化率为50%，反应的一氧化碳物质的量浓度为0.2×50%=0.1mol/L，发生如下反应，依据化学平衡三段式列式计算：

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

则从反应开始至达平衡，v（H2）= =0.04mol/Lmin；
平衡常数K= =25；
所以答案是：0.04，25．
【考点精析】利用化学平衡状态本质及特征和化学平衡状态的判断对题目进行判断即可得到答案，需要熟知化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．