Question

【題目】已知：CO（g）＋ 2H2（g）CH3OH（g），經測不在定同溫度下該反應的平衡常數如下：

溫度（℃）	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

（1）該反應為_________________反應(填“吸熱”“放熱”)．

（2）假設該反應在恒容絕熱的密閉容器中進行，下列能判斷該反應已達化學平衡狀態的是________ ；

A．容器中壓強不變 B．混合氣體中c(CO)不變 C．2v正(H2)＝v逆(CO)

D．容器中混合氣體的密度不變 E.容器內溫度不變 F.c(CO):c(H2):c(CH3OH)=1:2:1

（3）若某溫度下，該反應達到平衡時測得反應物與生成物的濃度為c(CO)=0.4 mol·L－1、c(H2)=0.4 mol·L－1、c(CH3OH)=0.8 mol·L－1, 則此時的溫度___________；

A.小于250℃ B.在250℃~300℃之間 C.在300℃~350℃之間 D.大于350℃

（4）某溫度下，在體積固定的1L的密閉容器中將1 mol CO和2 mol H2混合，測得不同時刻的反應前后壓強關系如下：

時間（min）	5	10	15	20	25	30
壓強比(P后/P前)	0.98	0.90	0.80	0.70	0.70	0.70

則0~15 min，用H2表示的平均反應速率為V(H2)=______________ mol·L-1·min -1，達到平衡時CO的轉化率為_____________，該溫度下該反應的平衡常數為_______（保留兩位小數）。

Answer 1

【答案】 放熱． ABE A 0.04 45% 0.68（保留兩位小數）

【解析】試題分析：(1)升高溫度，平衡常數減小，平衡逆向移動；（2）根據化學平衡狀態的特征判斷；（3）平衡時測得反應物與生成物的濃度為c(CO)=0.4 mol·L－1、c(H2)=0.4 mol·L－1、c(CH3OH)=0.8 mol·L－1，計算平衡常數，根據平衡常數判斷溫度；（4）根據壓強比等于物質的量比， 利用“三段式”計算15 min時氫氣的物質的量，根據 計算氫氣的反應速率；20 min時壓強保持不變，達到平衡狀態，利用“三段式”計算平衡時的物質的量，再計算CO的轉化率、平衡常數；

解析：(1)升高溫度，平衡常數減小，平衡逆向移動，所以正反應放熱；

（2）A．該反應物質的量、溫度都改變，所以壓強是變量，容器中壓強不變一定平衡，故A正確；； B．根據平衡定義，混合氣體中c(CO)不變一定平衡，故B正確； C．正逆反應速率比等于系數比達到平衡狀態，所以v正(H2)＝2v逆(CO) 達到平衡狀態，故C錯誤；

D．根據 ，容器體積、氣體質量都不變，所以密度是恒量，容器中混合氣體的密度不變不一定平衡，故D錯誤； E、反應放熱，溫度是變量，容器內溫度不變一定平衡，故E正確； F、c(CO):c(H2):c(CH3OH)=1:2:1時，濃度不一定保持不變，故F錯誤。

（3）平衡時c(CO)=0.4 mol·L－1、c(H2)=0.4 mol·L－1、c(CH3OH)=0.8 mol·L－1，則> 2.041，根據平衡常數，溫度小于250℃，故A正確；（4）根據壓強比等于物質的量比，15 min時氣體總物質的量是

1-x+2-2x+x=2.4

x=0.3mol

根據 ，氫氣的反應速率 mol·L-1·min -1 ；20 min時壓強保持不變，達到平衡狀態，根據壓強比等于物質的量比，20 min時氣體總物質的量是

1-x+2-2x+x=2.1

x=0.45

CO的轉化率= ；

平衡常數0.68 ；