Question

【題目】清潔能源具有廣闊的開發和應用前景，可減少污染解決霧霾問題，其中甲醇、甲烷是優質的清潔燃料，可制作燃料電池．一定條件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=﹣105kJmol﹣1 ． 向體積為2L的密閉容器中充入2molCO和4molH2 ， 測得不同溫度下容器內的壓強（P：kPa）隨時間（min）的變化關系如圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲線所示：

（1）Ⅱ和Ⅰ相比，改變的反應條件是 ．
（2）反應Ⅰ在6min時達到平衡，在此條件下從反應開始到達到平衡時v（CH3OH）= ．
（3）反應Ⅱ在2min時達到平衡，平衡常數K（Ⅱ）= ．
（4）比較反應Ⅰ的溫度（T1）和反應Ⅲ的溫度（T3）的高低：T1T3（填“＞”“＜”“=”），判斷的理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）Ⅱ中使用催化劑
（2）0.125mol/（L．min）
（3）12
（4）＞；此反應為放熱反應，降低溫度，反應速率減慢，平衡向正反應方向移動
【解析】解：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：Ⅱ中使用催化劑；②恒溫恒容下，壓強之比等于氣體物質的量之比，故平衡時混合氣體總物質的量為（2+4）mol× =3mol，則： CO（g）+2H2 （g）CH3OH（g）物質的量減小△n=2 起始量（mol）：2 4 0
變化量（mol）：1.5 3 1.5 6﹣3=3
平衡量（mol）：0.5 1 1.5
則v（CH3OH）= =0.125 mol/（L．min），
所以答案是：0.125 mol/（L．min）；③Ⅱ、Ⅰ溫度相同，平衡常數相同，平衡常數K（Ⅱ）=K= = =12，所以答案是：12；④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，化學反應速率快，且Ⅲ平衡時壓強比I小，與I相比平衡正向移動，正反應為氣體體積減小放熱反應，應降低溫度，故溫度T1溫度更高，所以答案是：＞；此反應為放熱反應，降低溫度，反應速率減慢，平衡向正反應方向移動．
【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的計算的相關知識點，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）；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%才能正確解答此題．