Question

【題目】目前有效控制及高效利用CO、的研究正引起全球廣泛關注，根據(jù)中國化工報報道，美國科學家發(fā)現(xiàn)了幾種新的可將CO、轉(zhuǎn)化為甲醇的高活性催化體系，比目前工業(yè)使用的常見催化劑快近 90倍。

已知工業(yè)上可以利用制備涉及反應如下：

反應I：

反應II：

(1)寫出工業(yè)上CO和制取甲醇的熱化學方程式 ______ 。

(2)反應I能自發(fā)進行的條件是 ______。

(3)一定溫度下，、CO在體積固定的密閉容器中發(fā)生如下反應：，下列選項能判斷該反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)有 ______ 。

A.該反應的平衡常數(shù)不變

的消耗速率等于的生成速率

C.容器內(nèi)的壓強保持不變

混合氣體的密度保持不變

E.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化

(4)500K，恒容密閉容器中充入的 和僅發(fā)生反應I，該反應10min時生成 ，此時達到平衡：

①用氫氣表示該反應的速率為 ______ 。

②該溫度下，反應I的平衡常數(shù)為 ______ 。

Answer 1

【答案】 低溫 C、E

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律寫出CO和制取甲醇的熱化學方程式。

（2）反應能自發(fā)進行的條件是。

（3）根據(jù)平衡狀態(tài)的特征判斷是否為平衡狀態(tài)，注意“變量不變”時即達平衡。

（4）用三段式計算反應速率和平衡常數(shù)。

（1）把題中所給的兩個熱化學方程式分別記為①和②，

①

②

根據(jù)蓋斯定律得；故答案為：；

（2）依據(jù)方程式：反應I：該反應能自發(fā)進行則滿足：，、，故應該在低溫下能自發(fā)進行；故答案為：低溫；

（3）A．溫度不變，平衡常數(shù)不變，故不能作為判斷平衡的標志，故A錯誤；

B．所指的速率都是表示正反應速率，且比例不對，不能作為判斷平衡標志，故B錯誤；

C．該反應前后氣體體積不相等，則壓強不變說明達到平衡，故C正確；

D．反應物和產(chǎn)物都是氣體，則氣體總質(zhì)量不變、容器體積不變，則密度始終不變，故D錯誤；

E．混合氣體的總質(zhì)量不變，但反應前后氣體的物質(zhì)的量不等，則平均相對分子質(zhì)量不變說明達到平衡，故E正確；

故選：CE；

（4）在溫度為500K的條件下，2L恒容密閉容器中充入和，該反應10min時達到平衡，生成，

①氫氣表示的反應速率為，故答案為：；

②該溫度下，反應I的平衡常數(shù)，故答案為：200。