Question

正丁醛可由丙烯通过下列反应制取：
CH₃CH=CH₂+CO+H₂?CH₃CH₂CH₂CHO（正丁醛）…反应①
同时发生副反应：CH₃CH=CH₂+CO+H₂?（CH₃）₂CHCHO（异丁醛）…反应②
CH₃CH=CH₂+H₂?CH₃CH₂CH₃…反应③
三个反应在不同温度时的平衡常数见下表．回答问题：

温度/K	反应①	反应②	反应③
298	2.96×109	2.53×109	1.32×1015
423	1.05×102	5.40×102	2.52×102

（1）423K时，如果反应在恒容密闭容器中发生，当反应达到平衡时，下列说法错误的是

 

（填序号）．
a．c（CO）：c（ H₂）一定等于1：1         b．反应混合物的密度保持不变
c．丙烯转化率达到最大值                  d．单位时间内，n（CO）_消耗=n（正丁醛）_生成
（2）当反应达到平衡后，若将反应体系的温度从298K提高到423K，再次达到平衡后，在生成物中，

 

（填物质名称）的摩尔百分含量降低．
（3）若反应在298K进行，根据平衡常数作出的推测正确的是

 

．
a．反应③的反应速率最大           b．达到平衡后生成物中丙烷的体积百分含量最高
c．反应②达到平衡所需时间最长      d．298K时只有反应③向正反应方向进行
（4）使用催化剂后，单位时间里正丁醛的产量大大提高，反应体系产物中正/异醛比增大．导致这种情况出现的原因是

 

．

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据化学平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量不变分析判断；
a、浓度大小与起始量有关；
b、气体质量m变化，体系在恒容条件下V不变，密度改变，平衡时密度不变；
c、平衡状态下是该条件下反应的最大程度；
d、n（CO）_消耗=n（正丁醛）_生成只能说明反应正向进行．
（2）温度从298K提高到423K，k值减小，平衡逆向移动，可根据k变化程度来判断；
（3）a、K值大小只能表示在此条件下可逆反应进行的限度；
b、298k条件下正丁醛、异丁醛均为液体；
c、达到平衡所需时间与k大小无关；
d、反应开始阶段三个可逆反应均正向进行；
（4）催化剂具有选择性．

解答： 解：（1）判定一个可逆反应是否达到化学平衡状态可从两角度进行分析：正逆反应速率是否相同、各组分含量是否保持恒定．
a、c（CO）：c（ H₂）的大小与起始量有关，所以达到平衡时二者的浓度比不一定等于其化学计量数之比，故a错误；
b、反应中各组分不均为气体，气体质量m变化，达到平衡时气体质量m保持不变；体系在恒容条件下V不变，由ρ=

m

v

可知，密度改变，达到化学平衡密度不变，故b正确；
c、平衡状态下是该条件下反应的最大程度，丙烯转化率达到最大值，故C正确；
d、n（CO）_消耗=n（正丁醛）_生成只能说明反应正向进行，两速率都代表正反应速率，不能表示出V_正=V_逆≠0，故d错误；
故答案为：ad；
（2）温度从298K提高到423K，k值减小，平衡逆向移动，反应①②的K变化相当，反应③K值相对变化程度大，故丙烷的摩尔百分含量降低，
故答案为：丙烷；
（3）a、化学反应速率的快慢由反应物本身的性质和外界条件决定，K值大小只能表示在此条件下可逆反应进行的限度，故a错误；
b、298k条件下生成物中正丁醛、异丁醛均为液体，只有丙烷为气体，达到平衡后生成物中丙烷的体积百分含量最高，故b正确；
c、达到平衡所需时间与反应物本身性质和化学反应速率有关，与k大小无关，故c错误；
d、反应开始阶段三个可逆反应均正向进行直至达到平衡，故d错误；
故答案为：b；
（4）催化剂具有选择性，使用催化剂后，只是提高了反应①的速率，对反应②和反应③速率无影响，
故答案为：催化剂具有选择性，只加快了反应①的速率．

点评：本题涉及催化剂的性质化学平衡状态的判定、平衡移动、化学平衡常数的综合应用，与化工生产紧密联系，涉及面广，整合性强，难度较大．