Question

（8分）（1）氫是未來(lái)最好的能源選擇，制取氫氣的成熟的方法有很多，利用甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)方程式如下：
CH₃OH(g) + H₂O(g) CO₂(g) + 3H₂(g)  H(298K)＝+ 49.4 kJ/mol
一定條件下，向容積為2L的恒容密閉容器中充入1 mol CH₃OH(g)和3 mol H₂O(g)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得：達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，吸收熱量19.76 kJ。則
①達(dá)平衡時(shí)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的      倍。
②該條件下的該反應(yīng)的平衡常數(shù)是            （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
③該條件下反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填序號(hào)）         。

A．v正(CH3OH)＝v正(CO2)	B．混合氣體的密度不變
C．c(CH3OH)＝c(H2O)	D．混合氣體的總物質(zhì)的量不變

（2） 甲、乙兩容器體積相等，甲容器通入1 mol SO₂和1 mol O₂，乙容器通入1 mol SO₃和0.5 mol O₂，發(fā)生反應(yīng)：2SO₂(g) + O₂ (g)  2SO₃(g) H＜0，甲、乙起始反應(yīng)溫度相同，均和外界無(wú)熱量交換，平衡時(shí)，甲中SO₂的轉(zhuǎn)化率為a，乙中SO₃的分解率為b，則a、b的關(guān)系為a+b _______ 1（填“﹤”、“﹥”或“＝”) 。

Answer 1

⑴① 1.2 （2分） ②  0.11 mol²/L²（2分） ③ D （2分） ；⑵﹤（2分）。

解析試題分析：（1）①根據(jù)反應(yīng)方程式可知：若有1mol的甲醇反應(yīng)，會(huì)放出熱量49.4 kJ，加入1 mol CH₃OH(g)和3 mol H₂O(g)，反應(yīng)放出熱量是19.76 kJ，則發(fā)生反應(yīng)的甲醇的物質(zhì)的量是19.76÷49.4=0.4mol.則達(dá)到平衡是各種氣體的物質(zhì)的量是甲醇：0.6mol；H₂O(g)：2.6mol; CO₂(g) ：0.4mol, H₂(g) ：1.2mol.平衡混合氣體的總物質(zhì)的量是4.8mol。在恒容的密閉容器內(nèi)。氣體的物質(zhì)的量的比等于它們的壓強(qiáng)之比，因此 達(dá)平衡時(shí)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的4.8mol÷4mol=1.2倍。②該條件下的該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= mol²/L²；③A.由于CH₃OH和CO₂一個(gè)是反應(yīng)物，一個(gè)是生成物，二者的系數(shù)相同，所以在任何體積下，都存在v正(CH₃OH)＝v正(CO₂)，故不能作為判斷該條件下反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的依據(jù)，錯(cuò)誤；B．由于反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，體積也不變，所以無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡，混合氣體的密度都不變，故不能作為判斷該條件下反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的依據(jù)，錯(cuò)誤；C．由于加入的二者的物質(zhì)的量的比是1:3，發(fā)生反應(yīng)時(shí)消耗的物質(zhì)的量的比是1:1，所以c(CH₃OH)和 c(H₂O)不可能相等，故不能作為判斷該條件下反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的依據(jù)，錯(cuò)誤；D．由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不等，所以混合氣體的總物質(zhì)的量不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故能作為判斷該條件下反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的依據(jù)，正確。（2）假如反應(yīng)是從正反應(yīng)方向開(kāi)始的，則兩種情況的開(kāi)始狀態(tài)相同。甲、乙起始反應(yīng)溫度相同，若與外界有熱量交換，平衡時(shí)，甲中SO₂的轉(zhuǎn)化率為a，乙中SO₃的分解率為b，則a、b的關(guān)系為a+b=1，但是該體系都不與外界進(jìn)行氣體有熱量交換，由于升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，所以平衡時(shí)，甲中SO₂的轉(zhuǎn)化率為a，乙中SO₃的分解率為b，則a、b的關(guān)系必小于有熱量交換的情況，即a+b<1.
考點(diǎn)：考查外界條件對(duì)平衡的移動(dòng)、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率的影響、平衡狀態(tài)的判斷、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)的計(jì)算的知識(shí)。