Question

某溫度下，在體積不變的容器中進行反應：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁=-90.7kJ?mol^-1．已知反應的起始濃度分別為：c（CO）=1mol/L，c（H₂）=2.4mol/L；5min后反應達平衡，此時CO的轉化率為50%．則下列說法正確的是（　�。�

• A、該反應屬于熵增放熱反應，一定能自發(fā)進行
• B、5 min內H₂的平均反應速率為0.1 mol/（L?min）
• C、其它條件不變的情況下，加入催化劑可提高CO的轉化率
• D、若該溫度下，反應物的起始濃度c（CO）=4 mol/L，c（H₂）=a mol/L，達到平衡后，c（CH₃OH）=2 mol/L，則a=5.4

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：A．△H-T△S＜0時，反應一定自發(fā)進行；
B．根據(jù)CO的轉化量，求出氫氣的轉化量，再求出反應速率；
C．催化劑對化學平衡無響應；
D．計算該溫度下的平衡常數(shù)，根據(jù)平衡常數(shù)計算平衡時氫氣的濃度，進而計算a的值．

解答： 解：A．CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁=-90.7kJ?mol^-1，該反應氣體的物質的量減小，屬于熵減小的反應，△S＜0，△H＜0，當溫度較低時△H-T△S＜0，反應一定自發(fā)進行，故A錯誤；
B．5min后達到平衡，CO的轉化率為50%，則△c（CO）=1mol/L×50%=0.5mol/L，所以△c（H₂）=1mol/L，則v（H₂）=

1mol/L

5min

=0.2mol/（L?min），故B錯誤；
C．催化劑對化學平衡無響應，其它條件不變的情況下，加入催化劑平衡不移動，則CO的轉化率不變，故C錯誤；
D．該溫度到達平衡時，c（CO）=0.5mol/L，c（H₂）=2.4mol/L-2×0.5mol/L=1.4mol/L，c（CH₃OH）=0.5mol/L，所以該溫度下，平衡常數(shù)k=

0.5

0.5×1．42

=

25

49

，若反應物的起始濃度分別為：c（CO）=4mol/L，c（H₂）=a mol/L，達到平衡后，c（CH₃OH）=2mol/L，則平衡時c′（CO）=4mol/L-2mol/L=2mol/L，令平衡時氫氣的濃度為ymol/L，所以

2

2×y2

=

25

49

，解得y=1.4，故a=2mol/L×2+1.4mol/L=5.4mol/L，故D正確．
故選D．

點評：本題考查了反應自發(fā)性的判斷、反應速率的計算、平衡常數(shù)的計算和應用、化學平衡移動等，題目涉及的知識點較多，側重于考查學生對基礎知識的綜合應用能力．