Question

【題目】（1）將一定量的CH4與水蒸氣通入2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，5min后達(dá)到平衡，各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖所示，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________（物質(zhì)X要求用相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式表示），0～5min內(nèi)用H2表示的反應(yīng)速率v=_______，平衡時(shí)與起始時(shí)的壓強(qiáng)之比為__________________。

（2）下列說(shuō)法能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________________。

A.體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化 B.生成1mol CH4的同時(shí)消耗3mol H2

C.各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變 D.體系的密度不再發(fā)生變化

E.c(H2):c(X)=3:1且不再變化 F.v正(H2O)=3v逆(H2)

（3）能夠加快該反應(yīng)的措施有______________________（任寫(xiě)兩條）。

Answer 1

【答案】CH4+H2OCO(g)+3H2 0.06mol/(L·min)7:6AC使用催化劑、加熱或增大壓強(qiáng)、增大反應(yīng)物濃度等合理答案均能給分）

【解析】

(1)由圖像可知，H2O、CH4、H2、X各物質(zhì)的變化量分別為0.2mol、0.2mol、0.6mol、0.2mol，因變化量之比等于方程式的系數(shù)之比，則各物質(zhì)前的計(jì)量數(shù)分別為1、1、3、1，再由原子個(gè)數(shù)守恒可知X為CO，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4+H2OCO(g)+3H2；0～5min內(nèi)用H2表示的反應(yīng)速率為：0.6mol÷2L÷5min=0.06mol·L-1·min-1；反應(yīng)前氣體的總物質(zhì)的量為1.4mol+1.0mol=2.4mol，達(dá)到平衡后氣體的總物質(zhì)的量為：1.2mol+0.8mol+0.6mol+0.2mol=2.8mol，故平衡時(shí)與起始時(shí)的壓強(qiáng)之比為2.8mol：2.4mol=7:6；故答案為：CH4+H2OCO(g)+3H2、0.06mol/(L·min)、7:6；(2) A.體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化說(shuō)明反應(yīng)混合物氣體的總分子數(shù)不再變化，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故A正確；B.生成1mol CH4的同時(shí)消耗3mol H2均指逆反應(yīng)，不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，故B錯(cuò)誤；C.各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變的狀態(tài)為平衡狀態(tài)，故C正確；D.因容器的體積恒定，體系的密度并不隨反應(yīng)的進(jìn)行而發(fā)生改變，則體系的密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；E.因氫氣與X兩物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比為3:1，則c(H2)與c(X)的比值是一個(gè)定值，始終為3:1，故E錯(cuò)誤；F.由方程式的計(jì)算數(shù)可知只有當(dāng)3v正(H2O)= v逆(H2)時(shí)才能說(shuō)明該可逆反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率相等，故F錯(cuò)誤；故答案為AC；(3) 能夠加快反應(yīng)速率的措施一般有使用催化劑、加熱或增大壓強(qiáng)、增大反應(yīng)物濃度等，故答案為：使用催化劑、加熱或增大壓強(qiáng)、增大反應(yīng)物濃度等（合理答案均能給分）。