Question

正丁醛可由丙烯通過下列反應(yīng)制�。�
CH₃CH=CH₂+CO+H₂?CH₃CH₂CH₂CHO（正丁醛）…反應(yīng)①
同時發(fā)生副反應(yīng)：CH₃CH=CH₂+CO+H₂?（CH₃）₂CHCHO（異丁醛）…反應(yīng)②
CH₃CH=CH₂+H₂?CH₃CH₂CH₃…反應(yīng)③
三個反應(yīng)在不同溫度時的平衡常數(shù)見下表．回答問題：

溫度/K	反應(yīng)①	反應(yīng)②	反應(yīng)③
298	2.96×109	2.53×109	1.32×1015
423	1.05×102	5.40×102	2.52×102

（1）423K時，如果反應(yīng)在恒容密閉容器中發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，下列說法錯誤的是

 

（填序號）．
a．c（CO）：c（ H₂）一定等于1：1         b．反應(yīng)混合物的密度保持不變
c．丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值                  d．單位時間內(nèi)，n（CO）_消耗=n（正丁醛）_生成
（2）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，若將反應(yīng)體系的溫度從298K提高到423K，再次達(dá)到平衡后，在生成物中，

 

（填物質(zhì)名稱）的摩爾百分含量降低．
（3）若反應(yīng)在298K進(jìn)行，根據(jù)平衡常數(shù)作出的推測正確的是

 

．
a．反應(yīng)③的反應(yīng)速率最大           b．達(dá)到平衡后生成物中丙烷的體積百分含量最高
c．反應(yīng)②達(dá)到平衡所需時間最長      d．298K時只有反應(yīng)③向正反應(yīng)方向進(jìn)行
（4）使用催化劑后，單位時間里正丁醛的產(chǎn)量大大提高，反應(yīng)體系產(chǎn)物中正/異醛比增大．導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的原因是

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量不變分析判斷；
a、濃度大小與起始量有關(guān)；
b、氣體質(zhì)量m變化，體系在恒容條件下V不變，密度改變，平衡時密度不變；
c、平衡狀態(tài)下是該條件下反應(yīng)的最大程度；
d、n（CO）_消耗=n（正丁醛）_生成只能說明反應(yīng)正向進(jìn)行．
（2）溫度從298K提高到423K，k值減小，平衡逆向移動，可根據(jù)k變化程度來判斷；
（3）a、K值大小只能表示在此條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度；
b、298k條件下正丁醛、異丁醛均為液體；
c、達(dá)到平衡所需時間與k大小無關(guān)；
d、反應(yīng)開始階段三個可逆反應(yīng)均正向進(jìn)行；
（4）催化劑具有選擇性．

解答： 解：（1）判定一個可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)可從兩角度進(jìn)行分析：正逆反應(yīng)速率是否相同、各組分含量是否保持恒定．
a、c（CO）：c（ H₂）的大小與起始量有關(guān)，所以達(dá)到平衡時二者的濃度比不一定等于其化學(xué)計量數(shù)之比，故a錯誤；
b、反應(yīng)中各組分不均為氣體，氣體質(zhì)量m變化，達(dá)到平衡時氣體質(zhì)量m保持不變；體系在恒容條件下V不變，由ρ=

m

v

可知，密度改變，達(dá)到化學(xué)平衡密度不變，故b正確；
c、平衡狀態(tài)下是該條件下反應(yīng)的最大程度，丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值，故C正確；
d、n（CO）_消耗=n（正丁醛）_生成只能說明反應(yīng)正向進(jìn)行，兩速率都代表正反應(yīng)速率，不能表示出V_正=V_逆≠0，故d錯誤；
故答案為：ad；
（2）溫度從298K提高到423K，k值減小，平衡逆向移動，反應(yīng)①②的K變化相當(dāng)，反應(yīng)③K值相對變化程度大，故丙烷的摩爾百分含量降低，
故答案為：丙烷；
（3）a、化學(xué)反應(yīng)速率的快慢由反應(yīng)物本身的性質(zhì)和外界條件決定，K值大小只能表示在此條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度，故a錯誤；
b、298k條件下生成物中正丁醛、異丁醛均為液體，只有丙烷為氣體，達(dá)到平衡后生成物中丙烷的體積百分含量最高，故b正確；
c、達(dá)到平衡所需時間與反應(yīng)物本身性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)，與k大小無關(guān)，故c錯誤；
d、反應(yīng)開始階段三個可逆反應(yīng)均正向進(jìn)行直至達(dá)到平衡，故d錯誤；
故答案為：b；
（4）催化劑具有選擇性，使用催化劑后，只是提高了反應(yīng)①的速率，對反應(yīng)②和反應(yīng)③速率無影響，
故答案為：催化劑具有選擇性，只加快了反應(yīng)①的速率．

點評：本題涉及催化劑的性質(zhì)化學(xué)平衡狀態(tài)的判定、平衡移動、化學(xué)平衡常數(shù)的綜合應(yīng)用，與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系，涉及面廣，整合性強(qiáng)，難度較大．