Question

【題目】利用CO和H2在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的反應(yīng)如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在體積2L的密閉容器中按物質(zhì)的量之比1：2充入CO和H2，測得平衡混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強下隨溫 度的變化如圖所示。下列說法正確的是( )

A. 該反應(yīng)的△H<0，且p1<p2

B. 若p1時最初充入1molCO，經(jīng)過5min達到B點的平衡狀態(tài)，此段時間 v(CH3OH)=1.75mol/(L·min)

C. 在C點時，CO轉(zhuǎn)化率為75%

D. A、B、C、D的平衡常數(shù)大小關(guān)系：A=B>C>D

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．根據(jù)圖像可知，升高溫度CH3OH的體積分?jǐn)?shù)下降，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH<0;由方程式可知增大壓強，平衡正向移動，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)增大，所以p1＞p2，A錯誤；

B．若p1時最初充入1mol CO，經(jīng)過5min達到B點的平衡狀態(tài)，假設(shè)CO的轉(zhuǎn)化量為x，則

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始(mol) 1 2 0

變化(mol) x 2x x

平衡(mol) 1-x 2-2x x

在B點時，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)==70%，解得x=0.875mol，所以此段時間v(CH3OH)==0.0875mol/(L·min)，B錯誤；

C．設(shè)向密閉容器充入了1mol CO和2mol H2，假設(shè)CO的轉(zhuǎn)化量為y，則

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始(mol) 1 2 0

變化(mol) y 2y y

平衡(mol) 1-y 2-2y y

=0.5，解得y=0.75mol，所以CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=75%，C正確；

D．由圖可知，在其它條件不變時，升高溫度，CH3OH的含量降低，說明升高溫度，平衡逆向移動，逆反應(yīng)方向為吸熱反應(yīng)，因此該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此溫度越高，化學(xué)平衡常數(shù)越小，溫度相同，則化學(xué)平衡常數(shù)相同，故A、B、C、D的平衡常數(shù)大小關(guān)系：A>B=C=D ，D錯誤；

故合理選項是C。