题目
异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是（ ）反应①1.4一失水山梨醇反应② 异山梨醇-|||-山梨醇- 反应③副产物-|||-0.10-|||-0.08-|||-山梨醇-|||-0.06 1,4-失水山梨醇-|||-异山梨醇-|||-0.04 (3,0.042) 副产物-|||-0.02-|||-0 5 10 15-|||-时间/hA. 3h时，反应②正、逆反应速率相等B. 该温度下的平衡常数：①＞②C. 0～3h平均速率v（异山梨醇）=0.014mol•kg-1•h-1D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是（ ）
- A. 3h时，反应②正、逆反应速率相等
- B. 该温度下的平衡常数：①＞②
- C. 0～3h平均速率v（异山梨醇）=0.014mol•kg-1•h-1
- D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
题目解答
答案
解：A．由图可知，3h时，异山梨醇还在增多，反应②没有达到平衡，正、逆反应速率不相等，且V正＞V逆，故A错误；
B．由图可知，反应①②达到平衡时，由于①反应的非常彻底，山梨醇剩余浓度几乎为0，说明①反应进行很彻底，平衡常数K很大，而②平衡中，异山梨醇和1，4失水山梨醇共存，且浓度相差不大，故其平衡常数小于①反应的平衡常数，故B正确；
C．由图可知，0～3h平均速率v（异山梨醇）=$\frac{0.042mol•k{g}^{-1}}{3h}$=0.014mol•kg-1•h-1，故C正确；
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，但可以加快反应速率，故D正确；
故选：A。
B．由图可知，反应①②达到平衡时，由于①反应的非常彻底，山梨醇剩余浓度几乎为0，说明①反应进行很彻底，平衡常数K很大，而②平衡中，异山梨醇和1，4失水山梨醇共存，且浓度相差不大，故其平衡常数小于①反应的平衡常数，故B正确；
C．由图可知，0～3h平均速率v（异山梨醇）=$\frac{0.042mol•k{g}^{-1}}{3h}$=0.014mol•kg-1•h-1，故C正确；
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，但可以加快反应速率，故D正确；
故选：A。
解析
考查要点：本题主要考查化学平衡状态的判断、平衡常数的理解、平均速率的计算以及催化剂对化学平衡的影响。
解题核心思路：
- 平衡状态的判断：通过浓度变化趋势判断是否达到平衡，平衡时正逆反应速率相等。
- 平衡常数比较：根据反应物、产物的浓度变化程度，判断不同反应的平衡常数大小。
- 平均速率计算：利用浓度变化量与时间的比值计算。
- 催化剂的作用：催化剂同等程度改变正逆反应速率，不影响平衡转化率。
破题关键点：
- 选项A需结合图中浓度变化趋势判断反应是否平衡。
- 选项B需通过反应物消耗程度和产物浓度关系比较平衡常数。
- 选项C需注意平均速率的计算公式。
- 选项D需明确催化剂对平衡状态无影响。
选项A分析
关键点：3h时，异山梨醇浓度仍在上升，说明反应②未达平衡，正反应速率大于逆反应速率。
结论：选项A错误。
选项B分析
关键点：
- 反应①中山梨醇浓度几乎为0，说明反应①的平衡常数极大。
- 反应②中异山梨醇与1,4-失水山梨醇浓度相近，说明平衡常数较小。
结论：选项B正确。
选项C分析
计算过程：
平均速率公式为：
$v = \frac{\Delta c}{\Delta t} = \frac{0.042 \, \text{mol·kg}^{-1}}{3 \, \text{h}} = 0.014 \, \text{mol·kg}^{-1}\text{·h}^{-1}$
结论：选项C正确。
选项D分析
关键点：催化剂同等程度改变正逆反应速率，平衡状态不变，因此平衡转化率不变。
结论：选项D正确。