Question

【題目】甲醇是一種重要的化工原料，又是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景。

（1）在一容積為2L的密閉容器內(nèi)，充入0.2molCO與0.4molH2發(fā)生反應，CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度，壓強的關系如圖所示。

①A、B兩點對應的壓強大小關系是PA___PB(填“>、<、＝”)。

②A、B、C三點的平衡常數(shù)KA，KB，KC的大小關系是___。

③下列敘述能說明上述反應能達到化學平衡狀態(tài)的是___(填代號)。

a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 b.CH3OH的體積分數(shù)不再改變

c.混合氣體的密度不再改變 d.CO和CH3OH的物質(zhì)的量之和保持不變

（2）在P1壓強、T1℃時，該反應的平衡常數(shù)K=___。

（3）T1℃、1L的密閉容器內(nèi)發(fā)生上述反應，測得某時刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下，CO：0.1mol、H2：0.2mol、CH3OH：0.2mol，此時v(正)___v(逆)(填“>、<或＝”)。

Answer 1

【答案】＜ KA=KB>KC b 100 ＞

【解析】

(1)①根據(jù)壓強對化學平衡的影響分析；

②根據(jù)溫度對化學平衡的影響分析可得；

③根據(jù)化學平衡狀態(tài)特征：正逆反應速率相等，各組分含量保持不變分析；

(2)根據(jù)“三段式”計算P1壓強、T1℃時反應的K；

(3)，溫度不變K不變，比較T1℃、1L的密閉容器內(nèi)發(fā)生上述反應，測得某時刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下，CO：0.1mol、H2：0.2mol、CH3OH：0.2mol的濃度商，與K比較可得。

(1)①反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，是氣體體積減小的反應，加壓反應物轉(zhuǎn)化率增大，所以PA＜PB；

②據(jù)圖分析，隨溫度升高CO轉(zhuǎn)化率降低，說明正反應放熱，升溫平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，同一溫度平衡常數(shù)相同，所以KA=KB>KC；

③a．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍，都是正反應速率，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故a錯誤；

b．CH3OH的體積分數(shù)不再改變說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故b正確；
c．容器體積和氣體質(zhì)量始終不變，所以混合氣體的密度始終不變，所以密度不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故c錯誤；

d．CO和甲醇的化學計量數(shù)都為1，所以CO和CH3OH的物質(zhì)的量之和始終保持不變，所以這不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故d錯誤；

故答案為b；

(2) 在P1壓強、T1℃時，容積為2L的密閉容器內(nèi)，充入0.2molCO與0.4molH2發(fā)生反應，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的轉(zhuǎn)化率為0.5，列三段式有：

此溫度下，反應的K==100；

(3)溫度不變，K不變，T1℃、1L的密閉容器內(nèi)發(fā)生上述反應，測得某時刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下，CO：0.1mol、H2：0.2mol、CH3OH：0.2mol，此時Qc==50＜K，反應正向著正方向進行，v（正）＞v（逆）。