(2013•攀枝花模拟)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)⇌HCOO

(2013•攀枝花模拟)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
mclc 1年前 已收到1个回答 举报

hys1015 春芽

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解题思路: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 2.002.00 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
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×
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) yy 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.

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 2.002.00 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=

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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) yy 3-y 3-y
根据平衡常数K=

3−y

3−y
2

y

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:
本题考点: 化学平衡建立的过程;化学平衡的计算.

考点点评: 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.

1年前

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