题目内容

在一定条件下，甲酸甲酯与水蒸气反应的热化学方程式为：HCOOCH3（g）+H2O（g）?HCOOH（g）+CH3OH（g）△H=+40.8kJ/mol，甲实验：在温度T1下，在2L恒容密闭系中各组分的起始物质的量如下表：
组分HCOOCH3 H2O HCOOH CH3OH
n/mol8.00  12.00 1.003.00 
达平衡时，甲酸甲酯的浓度为3.00mol/L．
乙实验：在温度T1下，在2L恒容密闭系中只加入3.00mol HCOOCH3和3.00mol H2O，下列说法不正确的是（　　）
A、甲实验达到平衡时，反应吸收的热量为81.6kJ
B、乙实验中当HCOOCH3、H2O的浓度分别为1.00mol/L、1.00mol/L时反应达平衡状态
C、乙实验中甲酸甲酯的平衡转化率大于甲实验中甲酸甲酯的平衡转化率
D、若要使达到平衡时甲实验和乙实验的混合气体中甲酸的百分含量相同，可采取的措施是降低甲的温度
考点：化学平衡建立的过程,化学平衡的计算
专题：化学平衡专题
分析：在甲实验中，
容器的体积为2L，所以达到平衡时，甲酸甲酯的物质的量为6.00mol/L，设甲中吸收的热量为x，利用三段式进行分析，
           HCOOCH3（g）+H2O（g）?HCOOH（g）+CH3OH（g）△H=+40.8kJ/mol
起始（mol）    8.00        12.00     1.00      3.00
转化（mol）    2.00         2.00     2.00      2.00 
平衡（mol）    6.00        10.00     3.00      5.00
 反应中转化了2mol甲酸甲酯，根据热化学方程式可知，x=2×40.8KJ=81.6KJ，
该反应的平衡常数K=
5
2
×
3
2
10
2
×
6
2
=0.25，HCOOCH3的转化率为
2
8
×100%=25%，混合气体中甲酸的百分含量
3
6+10+3+5
×100%=12.5%，
在乙实验中，
设平衡时HCOOCH3、H2O的物质的量为ymol
            HCOOCH3（g）+H2O（g）?HCOOH（g）+CH3OH（g）
起始（mol）    3           3         0           0
转化（mol）    3-y       3-y      3-y       3-y 
平衡（mol）     y          y        3-y        3-y
根据平衡常数K=
3-y
2
×
3-y
2
y
2
×
y
2
=0.25，所以y=2，反应达平衡状态时HCOOCH3、H2O的物质的量分别为1.00mol、1.00mol，
甲酸甲酯的平衡转化率为
3-2
3
×100%=33.3%，混合气体中甲酸的百分含量
3-2
2+2+3-2+3-2
×100%=11.1%，再根据外界条件对化学平衡的影响来解答．
解答： 解：在甲实验中，
容器的体积为2L，所以达到平衡时，甲酸甲酯的物质的量为6.00mol/L，设甲中吸收的热量为x，利用三段式进行分析，
           HCOOCH3（g）+H2O（g）?HCOOH（g）+CH3OH（g）△H=+40.8kJ/mol
起始（mol）    8.00        12.00     1.00      3.00
转化（mol）    2.00         2.00     2.00      2.00 
平衡（mol）    6.00        10.00     3.00      5.00
 反应中转化了2mol甲酸甲酯，根据热化学方程式可知，x=2×40.8KJ=81.6KJ，
该反应的平衡常数K=
5
2
×
3
2
10
2
×
6
2
=0.25，HCOOCH3的转化率为
2
8
×100%=25%，混合气体中甲酸的百分含量
3
6+10+3+5
×100%=12.5%，
在乙实验中，
设平衡时HCOOCH3、H2O的物质的量为ymol
            HCOOCH3（g）+H2O（g）?HCOOH（g）+CH3OH（g）
起始（mol）    3           3         0           0
转化（mol）    3-y       3-y      3-y       3-y 
平衡（mol）     y          y        3-y        3-y
根据平衡常数K=
3-y
2
×
3-y
2
y
2
×
y
2
=0.25，所以y=2，反应达平衡状态时HCOOCH3、H2O的物质的量分别为1.00mol、1.00mol，
甲酸甲酯的平衡转化率为
3-2
3
×100%=33.3%，混合气体中甲酸的百分含量
3-2
2+2+3-2+3-2
×100%=11.1%，再根据外界条件对化学平衡的影响，可知：
A、根据上面的分析可知，反应中转化了2mol甲酸甲酯，根据热化学方程式可知，反应吸收81.6KJ的热，故A正确；
B、根据上面的计算可知，反应达平衡状态时HCOOCH3、H2O的物质的量分别为1.00mol、1.00mol，HCOOCH3、H2O的浓度分别为0.50mol/L、0.50mol/L，所以故B错误；
C、乙实验中甲酸甲酯的平衡转化率为33.3%，甲实验中甲酸甲酯的平衡转化率为25%，故C正确；
D、甲实验的混合气体中甲酸的百分含量大于乙实验的混合气体中甲酸的百分含量，由于该反应为吸热反应，降低甲的温度时，甲中甲酸的百分含量减小，可使两者相等，故D正确；
故选B．
点评：本题主要考查了根据化学方程式比较转化率、百分含量以及影响化学平衡移动的因素，有一定的难度，解题的难点是利用平衡常数进行计算和判断．
练习册系列答案
相关题目
如何除去下列物质中所含的杂质（括号内为杂质），写出有关的化学方程式，如果属于离子反应的写出离子方程式．
Fe2O3[Fe（OH）3]
 

Fe2O3[Al2O3]
 

Fe[Al]
 

FeCl2[FeCl3]
 

CO2[HCl]
 
．
下列实验中，不仅产生气体，而且最终一定能产生白色沉淀的是（　　）
A、将过量的Na投入到AlCl3溶液中
B、将过量的Na2O投入到AlCl3溶液中
C、将过量的Na投入到MgCl2溶液中
D、将过量的Na2O2投入到FeCl2溶液中
下列装置或操作能达到相应实验目的是（　　）
A、
     构成锌-铜原电池
B、
证明铁生锈与空气有关
C、
     制备乙酸乙酯
D、
证明乙醇发生消去反应生成了乙烯
下列离子方程式中书写正确的是（　　）
A、FeCl2溶液中通入Cl2：Fe2++Cl2═Fe3++2Cl-
B、Al2O3与NaOH溶液反应：Al2O3+2OH-═2[Al（OH）4]-
C、FeCl3溶液与铜：Fe3++Cu═Fe2++Cu2+
D、用醋酸除水垢：2CH3COOH+CaCO3═2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑
镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却，下列可作为冷却剂的是（　　）
 ①空气  ②O2③Ar  ④H2  ⑤N2  ⑥H2O．
A、①②B、③④C、③⑥D、③⑤
根据相关的化学原理，下列判断正确的是（　　）
A、由于水中存在氢键，所以稳定性：H2O＞H2S
B、由于非金属性F＞Cl＞Br＞I，所以酸性：HF＞HCl＞HBr＞HI
C、分散质粒子直径：Fe（OH）3悬浊液＞Fe（OH）3胶体＞FeCl3溶液
D、若R2-和M+的电子层结构相同，则原子半径 R＞M
对下列实验设计操作中，所观察到的实验现象描述和所得结论一定正确的是（　　）

实验现象结论
A左边烧杯中铁表面有气泡，右边烧杯中铜表面有气泡活动性：Al＞Fe＞Cu
B左边棉花变橙色，右边棉花变蓝色氧化性：Cl2＞Br2＞I2
C白色固体先变为浅黄色，后变为黑色溶解性：AgCl＜AgBr＜Ag2S
D锥形瓶中有气体产生，烧杯中溶液变浑浊酸性：盐酸＞碳酸＞硅酸
A、AB、BC、CD、D
工业上用CO生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化图．下列说法不正确的是（　　）
A、曲线b表示使用了催化剂；该反应属于放热反应
B、当压强不同时（P1＜P2）时，平衡时甲醇百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线如图3
C、容器中压强恒定时，反应已达平衡状态
D、该温度下CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的化学平衡常数为10

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网