Question

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

溫度（℃）	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

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

（2）假設(shè)該反應(yīng)在恒容絕熱的密閉容器中進(jìn)行，下列能判斷該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是________ ；

A．容器中壓強(qiáng)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(nèi)溫度不變 F.c(CO):c(H2):c(CH3OH)=1:2:1

（3）若某溫度下，該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)測得反應(yīng)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(shí)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(shí)刻的反應(yīng)前后壓強(qiáng)關(guān)系如下：

時(shí)間（min）	5	10	15	20	25	30
壓強(qiáng)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(yīng)速率為V(H2)=______________ mol·L-1·min -1，達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為_____________，該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______（保留兩位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】 放熱． ABE A 0.04 45% 0.68（保留兩位小數(shù)）

【解析】試題分析：(1)升高溫度，平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動；（2）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征判斷；（3）平衡時(shí)測得反應(yīng)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(jì)算平衡常數(shù)，根據(jù)平衡常數(shù)判斷溫度；（4）根據(jù)壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比， 利用“三段式”計(jì)算15 min時(shí)氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù) 計(jì)算氫氣的反應(yīng)速率；20 min時(shí)壓強(qiáng)保持不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，利用“三段式”計(jì)算平衡時(shí)的物質(zhì)的量，再計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)；

解析：(1)升高溫度，平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動，所以正反應(yīng)放熱；

（2）A．該反應(yīng)物質(zhì)的量、溫度都改變，所以壓強(qiáng)是變量，容器中壓強(qiáng)不變一定平衡，故A正確；； B．根據(jù)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(yīng)速率比等于系數(shù)比達(dá)到平衡狀態(tài)，所以v正(H2)＝2v逆(CO) 達(dá)到平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù) ，容器體積、氣體質(zhì)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(cuò)誤； E、反應(yīng)放熱，溫度是變量，容器內(nèi)溫度不變一定平衡，故E正確； F、c(CO):c(H2):c(CH3OH)=1:2:1時(shí)，濃度不一定保持不變，故F錯(cuò)誤。

（3）平衡時(shí)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(jù)平衡常數(shù)，溫度小于250℃，故A正確；（4）根據(jù)壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比，15 min時(shí)氣體總物質(zhì)的量是

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

x=0.3mol

根據(jù) ，氫氣的反應(yīng)速率 mol·L-1·min -1 ；20 min時(shí)壓強(qiáng)保持不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，根據(jù)壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比，20 min時(shí)氣體總物質(zhì)的量是

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

x=0.45

CO的轉(zhuǎn)化率= ；

平衡常數(shù)0.68 ；