Question

【題目】利用CO和H2可以合成甲醇,反應原理為CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g).一定條件下,在容積為V L的密閉容器中充入a mol CO與2a mol H2合成甲醇，平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關系如圖所示。

（1）p1___p2(填“>”、“<”或“=”)，理由是___.

（2）該甲醇合成反應在A點的平衡常數(shù)K=___(用a和V表示).

（3）該反應達到平衡時,反應物轉(zhuǎn)化率的關系是CO___H2.(填“>”、“<”或“=”)

（4）下列措施中能夠同時滿足增大反應速率和提高CO轉(zhuǎn)化率的是___(填字母).

A. 使用高效催化劑 B.降低反應溫度

C. 增大體系壓強 D.不斷將CH3OH從反應混合物中分離出來

Answer 1

【答案】 < 甲醇的合成反應是分子數(shù)減少的反應，相同溫度下，增大壓強CO的轉(zhuǎn)化率提高 12V2 / a2 = C

【解析】(1)甲醇的合成反應是分子數(shù)減少的反應，相同溫度下，增大壓強，平衡向正反應方向移動，則CO的轉(zhuǎn)化率增大，根據(jù)圖像知，p1＜p2，故答案為：＜；甲醇的合成反應是分子數(shù)減少的反應，相同溫度下，增大壓強CO的轉(zhuǎn)化率提高；

(2)根據(jù)圖可知，在A點，CO的轉(zhuǎn)化率為0.75，所以平衡時n(CO)=amol×(1-0.75)=0.25amol，n(CH3OH)=c(CO)(參加反應)=amol×0.5=0.75amol，n(H2)=2amol-2×amol×0.75=0.5amol，則c(CO)= mol/L、c(CH3OH)= mol/L、c(H2)= mol/L，所以K===，故答案為： ；

(3)反應物的物料之比等于反應方程式中的系數(shù)之比，則兩種反應的轉(zhuǎn)化率相等，該反應中反應物CO 和H2的系數(shù)之比為1：2，等于投入的物料之比，所以CO 和H2的轉(zhuǎn)化率相等，故答案為：=；

(4)a．使用高效催化劑，反應速率加快，但平衡不移動，故不選；b．降低反應溫度，反應速率減慢，故不選；c．增大體系壓強，反應速率加快，平衡正向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，故選；d．不斷將CH3OH從反應混合物中分離出來，反應速率減慢，故不選；故答案為：C。