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 kJ·mol-1。向體積為2 L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）的變化關系如下左圖中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）＝2 v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：T1 T3（填“>”“<”“=”），此正反應是________反應（填“放熱或吸熱”）。

（3）①反應Ⅰ在6 min時達到平衡，從反應開始到達到平衡時v （CH3OH） = mol/（L·min）。

②反應Ⅱ在2 min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1 mol CO和3 mol 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）①使用催化劑；②>；放熱

（3）①1/8或者0.125mol/（L.min）；

②12；不移動；因為平衡Ⅱ后，加入1molCO、3molCH3OH，

此時，所以平衡不移動

【解析】

試題分析：（1）投料比等于系數比，c（CO）與c（H2）的比值是定值，c（CO）與c（H2）的比值保持不變不一定平衡；反應前后氣體系數和不同，壓強是變量，容器中氣體壓強保持不變一定平衡；單位時間內有1molCO消耗的同時有1mol CH3OH生成，都是正反應速率，所以不一定平衡；正逆反應速率比等于系數比，v正（H2）＝2 v逆（CH3OH）一定平衡；（2）①Ⅱ和Ⅰ相比，反應速率加快，平衡不移動，Ⅱ改變的反應條件是加入催化劑；②反應Ⅲ的速率慢，反應Ⅲ的溫度低，T1 >T3；降低溫度平衡正向移動，正反應放熱；（3） ①根據題意，設生成甲醇的物質的量為xmol

2-x+4-2x+x=3解得X=1.5mol

v （CH3OH）=1.5mol÷2 L÷6 min=0.125 mol/（L.min）；

②12；所以平衡不移動。