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(yīng)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(yīng)，CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度，壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

①A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)大小關(guān)系是PA___PB(填“>、<、＝”)。

②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA，KB，KC的大小關(guān)系是___。

③下列敘述能說明上述反應(yīng)能達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___(填代號(hào))。

a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 b.CH3OH的體積分?jǐn)?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(qiáng)、T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___。

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

Answer 1

【答案】＜ KA=KB>KC b 100 ＞

【解析】

(1)①根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響分析；

②根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響分析可得；

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

(2)根據(jù)“三段式”計(jì)算P1壓強(qiáng)、T1℃時(shí)反應(yīng)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(yīng)，測(cè)得某時(shí)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(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，是氣體體積減小的反應(yīng)，加壓反應(yīng)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(yīng)放熱，升溫平衡逆向移動(dòng)，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(yīng)速率，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；

b．CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不再改變說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)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(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故c錯(cuò)誤；

d．CO和甲醇的化學(xué)計(jì)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(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故d錯(cuò)誤；

故答案為b；

(2) 在P1壓強(qiáng)、T1℃時(shí)，容積為2L的密閉容器內(nèi)，充入0.2molCO與0.4molH2發(fā)生反應(yīng)，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(yīng)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(yīng)，測(cè)得某時(shí)刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下，CO：0.1mol、H2：0.2mol、CH3OH：0.2mol，此時(shí)Qc==50＜K，反應(yīng)正向著正方向進(jìn)行，v（正）＞v（逆）。