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 kJmol﹣1 ． 向體積為2L的密閉容器中充入2mol CO和4mol H2 ， 測得不同溫度下容器內氣體總物質的量隨時間（min）的變化關系如圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲線所示：

（1）能判斷反應達到化學平衡狀態的是（填字母）．
A.c（CO）與c（H2）的比值保持不變
B.容器中氣體壓強保持不變
C.容器中氣體密度保持不變
D.單位時間內有1molCO消耗的同時有1mol CH3OH生成
E.v正（H2）=2v逆（CH3OH）
（2）①Ⅱ和Ⅰ相比，Ⅱ改變的反應條件是 ．
②反應Ⅲ在9min時達到平衡，比較反應Ⅰ的溫度（T1）和反應Ⅲ的溫度（T3）的高低：T1T3（填“＞”“＜”“=”），此正反應是反應（填“放熱或吸熱”）．
（3）①反應Ⅰ在6min時達到平衡，從反應開始到達到平衡時v （CH3OH）=mol/（Lmin）．
②反應Ⅱ在2min時達到平衡，計算該溫度下的平衡常數K= ． 在體積和溫度不變的條件下，在上述反應達到平衡Ⅱ時，再往容器中加入1mol CO和3mol CH3OH后，平衡將向（填“正反應、逆反應和不移動”），原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）BE
（2）使用催化劑；＜；放熱
（3）0.125；12；不移動；因為平衡Ⅱ后，加入1molCO、3molCH3OH，此時 ，所以平衡不移動
【解析】解：（1）A．c（CO）與c（H2）的比值保持不變未說明正逆反應方向，不能說明反應到達平衡，故錯誤； B．隨反應進行混合氣體物質的量減小，恒溫恒容下壓強減小，容器中壓強保持不變說明到達平衡，故正確； C．混合氣體總質量不變，恒溫恒容下，容器內氣體密度始終保持不變，不能說明反應到達平衡，故錯誤； D．單位時間內有1molCO消耗的同時有1mol CH3OH生成未說明正逆反應方向，不能說明反應到達平衡，故錯誤； E．v正（H2）=2v逆（CH3OH）說明正逆反應方向速率相等，能說明反應到達平衡，故正確；故選BE．（2）①Ⅱ和Ⅰ相比反應速率加快，不影響平衡移動，正反應為氣體物質的量減小的反應，應是使用催化劑，所以答案是：使用催化劑；②反應Ⅲ達平衡時所用的時間比反應Ⅰ達平衡時所用的時間長，化學反應速率慢，所以溫度較低，即T1＞T3 ， 升高溫度，氣體的總物質的量增加，所以逆向移動，所以反應是放熱的，所以答案是：＞； 放熱；（3）①反應Ⅰ在6min時達到平衡，從反應開始到達到平衡時v （CH3OH）=mol/（Lmin）．

	CO（g）+	2H2 （g）	CH3OH（g）	△H=a kJmol﹣1
初始量	2mol	4mol	0
變化量	x	2x	x
平衡量	2-x	4-2x	x

則2﹣x+4﹣2x+x=3，解得x=1.5，所以v （CH3OH）= mol/（Lmin）=0.125 mol/（L．min）；
所以答案是：0.125；②Ⅱ、Ⅰ溫度相同，平衡常數相同，平衡常數K（Ⅱ）= = =12，此時濃度商Qc= =12=K，則平衡不移動，
所以答案是：12；不移動； 因為平衡Ⅱ后，加入1molCO、3molCH3OH，此時 ，所以平衡不移動．
【考點精析】本題主要考查了化學平衡狀態本質及特征和化學平衡狀態的判斷的相關知識點，需要掌握化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）；狀態判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等才能正確解答此題．