Question

在恒容密闭容器中，投入等物质的量的CO（g）和H₂发生反应3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），CO转化率[α（CO）]与温度，压强的关系如图所示．
①P₁、P₂、P₃的大小关系

 

，判断理由是

 

．
②下列情况表示该反应达到平衡状态的

 

．
A．混合气体的密度保持不变
B．断裂C-H键，H-H键速率相等
C．混合气体中氢气的体积分数不变
D．生成CO，CO₂的物质的量相等
③A点平衡常数K_P=

 

（K_P是用平衡时各组分分压替代浓度的平衡常数，物质分压=混合气体总压强×该物质的物质的量分数）

Answer 1

考点：化学平衡建立的过程,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：①反应是气体体积减小的反应，同温度下一氧化碳转化率越大说明压强越大；
②反应达到平衡状态的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，原则是变量不变；
③设起始量分别为3mol/L，依据转化率计算平衡物质的量浓度，K_P是用平衡时各组分分压替代浓度的平衡常数，物质分压=混合气体总压强×该物质的物质的量分数，计算得到；

解答： 解：①3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），可知正反应为气体体积减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，一氧化碳的转化率提高，因此压强关系是：p₁＜p₂＜p₃；
故答案为：p₁＜p₂＜p₃；正反应为气体体积减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，一氧化碳的转化率提高；
②3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），可知正反应为气体体积减小的反应
A．反应前后气体体积和质量不变，混合气体的密度始终保持不变，故A错误；
B．C-H键，H-H键的数量不同，断裂C-H键，H-H键速率相等，不能说明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故B错误；
C．混合气体中氢气的体积分数不变是平衡的标志，故C正确；
D．CO，CO₂的反应比不是1：1，生成CO，CO₂的物质的量相等，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
故答案为：C；
③A点一氧化碳转化率为6%，设起始量分别为3mol/L，依据转化率计算平衡物质的量浓度
               3CO（g）+3H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g），
起始量（mol/L）  3       3          0          0
变化量（mol/L） 3×6%    3×6%      0.06       0.06
平衡量（mol/L）  2.82    2.82       0.06       0.06
v（CO）%=

2.82

2.82+2.82+0.06+0.06

×100%=49%
v（H₂）%=

2.82

2.82+2.82+0.06+0.06

×100%=49%
V（CH₃OCH₃）%=V（CO₂）%=

0.06

5.76

×100%=1%
分压为p（CO）=6×49%=3，p（H₂）=6×49%=3，p（CH₃OCH₃）=6×1%=0.06，p（CO₂）=6×1%=0.06
Kp=

0.06×0.06

33×33

=5×10^-6；
故答案为：5×10^-6；

点评：本题考查了化学平衡的分析判断，平衡计算的理解应用，影响平衡因素和平衡移动原理是解题关键，题目难度中等．