Question

【題目】甲醇是一種可再生的清潔能源,一定條件下用CO和H2合成CH3OH:CO（g）+2H2 （g）CH3OH（g）H =a kJ·mol-1。向體積為2 L的密閉容器中充入2mol CO和4mol H2，測得不同溫度下容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量隨時(shí)間（min）的變化關(guān)系如下左圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲線所示：

（1）能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 （填字母）。

A．c（CO）與c（H2）的比值保持不變

B．容器中氣體壓強(qiáng)保持不變

C．容器中氣體密度保持不變

D．單位時(shí)間內(nèi)有1molCO消耗的同時(shí)有1mol CH3OH生成

E．v正（H2）＝2 v逆（CH3OH）

（2）①Ⅱ和Ⅰ相比，Ⅱ改變的反應(yīng)條件是 。

②反應(yīng)Ⅲ在9min時(shí)達(dá)到平衡，比較反應(yīng)Ⅰ的溫度（T1）和反應(yīng)Ⅲ的溫度（T3）的高低：T1 T3（填“>”“<”“=”），此正反應(yīng)是________反應(yīng)（填“放熱或吸熱”）。

（3）①反應(yīng)Ⅰ在6 min時(shí)達(dá)到平衡，從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡時(shí)v （CH3OH） = mol/（L·min）。

②反應(yīng)Ⅱ在2 min時(shí)達(dá)到平衡，計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)K= 。在體積和溫度不變的條件下，在上述反應(yīng)達(dá)到平衡Ⅱ時(shí)，再往容器中加入1 mol CO和3 mol CH3OH后，平衡將向_________（填“正反應(yīng)、逆反應(yīng)和不移動(dòng)”），原因是______________。

Answer 1

【答案】（1）BE

（2）①使用催化劑；②>；放熱

（3）①1/8或者0.125mol/（L.min）；

②12；不移動(dòng)；因?yàn)?/span>平衡Ⅱ后，加入1molCO、3molCH3OH，

此時(shí)，所以平衡不移動(dòng)

【解析】

試題分析：（1）投料比等于系數(shù)比，c（CO）與c（H2）的比值是定值，c（CO）與c（H2）的比值保持不變不一定平衡；反應(yīng)前后氣體系數(shù)和不同，壓強(qiáng)是變量，容器中氣體壓強(qiáng)保持不變一定平衡；單位時(shí)間內(nèi)有1molCO消耗的同時(shí)有1mol CH3OH生成，都是正反應(yīng)速率，所以不一定平衡；正逆反應(yīng)速率比等于系數(shù)比，v正（H2）＝2 v逆（CH3OH）一定平衡；（2）①Ⅱ和Ⅰ相比，反應(yīng)速率加快，平衡不移動(dòng)，Ⅱ改變的反應(yīng)條件是加入催化劑；②反應(yīng)Ⅲ的速率慢，反應(yīng)Ⅲ的溫度低，T1 >T3；降低溫度平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱；（3） ①根據(jù)題意，設(shè)生成甲醇的物質(zhì)的量為xmol

2-x+4-2x+x=3解得X=1.5mol

v （CH3OH）=1.5mol÷2 L÷6 min=0.125 mol/（L.min）；

②12；所以平衡不移動(dòng)。