Question

【題目】工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應合成甲醇：

CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0

（1）圖1是表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入5mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的濃度隨時間變化情況．反應第10分鐘達到平衡，從反應開始到平衡，用H2表示平均反應速率v(H2)=______。

（2）圖2表示在溫度分別為T1、T2時，平衡體系中H2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線，A、C兩點的反應速率A______C（填“＞”、“＝”或“＜”，下同），A、C兩點的化學平衡常數(shù)A______C，由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可采用______的方法（填“升溫”或“降溫”）。

（3）恒容條件下，下列措施中能使減小的有______

A．升高溫度 B．充入He氣 C．再充入2molCO和5molH2 D．使用催化劑

Answer 1

【答案】0.15mol·L-1·min-1 ＜ ＝ 升溫 A

【解析】

(1)由圖1可知，起始時CO為2mol，反應中減小的CO的濃度為1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，10min時達到平衡，則用CO表示的化學反應速率為=0.075molL-1min-1， 因反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，則v(H2)=0.075molL-1min-1×2=0.15molL-1min-1；故答案為：0.15molL-1min-1；

(2)壓強越大化學反應速率越大，壓強A＜C，所以反應速率A＜C；

化學平衡常數(shù)只與溫度有關，A、C點溫度相同所以化學平衡常數(shù)相對；相同壓強下，溫度從T1到T2，氫氣體積分數(shù)增大平衡逆向移動，正反應是放熱反應，平衡向吸熱方向移動，說明T1＜T2；由B到A采用升溫方法，故答案為：＜；=；升溫；

(3)A．該反應正反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應移動，n(CH3OH)/n(CO)減小，故A正確；B．充入He(g)，使體系壓強增大，容器的容積不變，反應混合物的濃度不變，平衡不移動，n(CH3OH)/n(CO)不變，故B錯誤；C．再充入2molCO和5molH2，相當于對原平衡加壓，平衡正向移動，n(CH3OH)/n(CO)增大，故C錯誤；D．使用催化劑，平衡不移動，n(CH3OH)/n(CO)不變，故D錯誤；故答案為：A。