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11.工业原料甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3h2(g);△H>0.
(1)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示的反应速率为0.01mol/L•s.
(2)判断(1)中可逆反应达到平衡状态的依据是CD(填序号).
①v(CH3OH)=v(CO2
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化.

分析 (1)依据化学平衡三段式列式计算;根据v=$\frac{△C}{△t}$计算;
(2)反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同,个组分含量保持不变,及其衍生的关系,变量不变是判断依据.

解答 解:(1)一定条件下,向体积2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),设甲醇反应物质的量为x
           CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g),
起始量(mol) 1        3          0      0
变化量(mol) x        x          x     3x
某时刻量(mol)1-x    3-x         x     3x
20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,4+2x=4×1.2
x=0.4mol
甲醇反应速率=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{20s}$=0.01mol/L•s;
故答案为:0.01mol/L•s;
(2)CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g),该反应的正反应为气体体积增大的吸热反应;
A、v(CH3OH)=v(CO2),是正反应速率相同,不能说明反应达到平衡状态,故A错误; 
B、反应前后气体质量不变,体积不变,混合气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C、反应前后气体物质的量变化,气体质量不变,混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡状态,故C正确;
D、CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化是平衡标志,故D正确.
故答案为:CD.

点评 本题考查学生化学反应速率和化学平衡状态判断的有关知识,属于综合知识的考查,掌握基础是关键,难度不大.

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