Question

【題目】在恒容密閉容器中合成甲醇；CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

(1)圖1中t3時刻改變的條件是____，t5時刻改變的條件是____.

(2)判斷反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是____（填序號）。

a．生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等

b．混合氣體的密度不變

c．混合氣體的總物質(zhì)的量不變

d．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化

(3)如圖2表示在溫度分別為T1、T2時，平衡體系中H2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線，A、B兩點的反應(yīng)速率：A____B(填“>”“；”或“<”，下同)，A、C兩點的化學(xué)平衡常數(shù)：A____C。

(4)恒容條件下，下列措施中能使增大的有_____。

A.升高溫度 B．充入He氣 C．使用催化劑 D．再充入1molCO和2moIH2

(5)在某溫度下，容積均為2L的三個密閉容器中-按不同方式投入反應(yīng)物。初始投料與各容器達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

下列說法正確的是____（填字母）。

A．在該溫度下，甲容器中從反應(yīng)開始到平衡所需時間為4min，則v(H2)為0.25 mol/(L·min)

B．轉(zhuǎn)化率：α3 >α1，平衡時n(CH3OH)：n3>1.0mol

C．丙容器中，平衡后將容器的容積壓縮到原來的1／2，平衡常數(shù)K增大

D．體系的壓強：p3<2p1=2P2

Answer 1

【答案】 減小壓強 升高溫度 cd > = D B、D

【解析】（1）結(jié)合圖1，t5-t6時化學(xué)平衡逆向移動，反應(yīng)速率加快，應(yīng)該是升高溫度的緣故，可逆反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。△H＜0，該反應(yīng)為體積減小的放熱反應(yīng)，改變反應(yīng)條件，平衡移動，根據(jù)各時刻的速率變化、反應(yīng)的方向判斷即可。（2）達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，百分含量不變，以及由此衍生的其它一些量不變，據(jù)此分析；(3)平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)；（4）利用平衡原理進行分析；（5）A、根據(jù)v=△c/△t計算v（H2）；B、甲、乙為完全等效平衡，平衡時對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等，丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強增大一倍，平衡向正反應(yīng)移動，平衡時混合氣體的物質(zhì)的量小于甲中的2倍；C、溫度不變，平衡常數(shù)不變；D、甲、乙為等效平衡，平衡時對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等，二者壓強相等，丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強增大一倍，平衡向正反應(yīng)移動，平衡時混合氣體的物質(zhì)的量小于甲中的2倍；

（1）由圖1可知，t2-t3時為平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)物速率相等，反應(yīng)速率增大，但化學(xué)平衡不移動，應(yīng)為催化劑對化學(xué)反應(yīng)的影響，t3-t4階段速率減慢，平衡逆向進行，應(yīng)該是減小壓強導(dǎo)致，t5-t6時化學(xué)平衡逆向移動，反應(yīng)速率加快，應(yīng)該是升高溫度的緣故。(2)a．生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等，均為正速率，故A錯誤；b．容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的容積不變，容器內(nèi)氣體密度始終不發(fā)生變化，故錯誤；c．反應(yīng)是前后氣體體積變小的反應(yīng)，混合氣體的總物質(zhì)的量不變，說明化學(xué)平衡不再發(fā)生移動，達到化學(xué)平衡狀態(tài)，故c正確；d．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化，達到平衡狀態(tài)，故d正確；故選cd。(3)圖2表示在溫度分別為T1、T2時，平衡體系中H2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線，壓強相同時，A點氫氣的體積分數(shù)，溫度高，A、B兩點的反應(yīng)速率：A>B，A、C在等溫曲線，故A、C兩點的化學(xué)平衡常數(shù)相等：A=C。(4)恒容條件下，A.升高溫度平衡逆向移動，減小，故A錯誤； B．充入He氣，平衡不移動，不變，故B錯誤； C．使用催化劑，平衡不移動，故C錯誤；D．再充入1molCO和2moIH2，反應(yīng)正向進行，增大，故D正確；故選D。(5)A．在該溫度下，甲容器中從反應(yīng)開始到平衡所需時間為4min，由反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，生成0.5molCH3OH消耗1molH2，則v(H2)= 0.125 mol/(L·min)，故A錯誤；B．甲、乙為等效平衡，平衡時對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等，丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強增大一倍，平衡向正反應(yīng)移動，平衡時混合氣體的物質(zhì)的量小于甲中的2倍，故n2=0.5，α3 >α1，n3＞1.0mol，故B正確；C．溫度不變，平衡常數(shù)不變，丙容器中，平衡后將容器的容積壓縮到原來的1／2，平衡常數(shù)K不變，故C錯誤；D．甲、乙為等效平衡，平衡時對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等，二者壓強相等，丙與甲相比，可以等效為在甲的基礎(chǔ)上，壓強增大一倍，平衡向正反應(yīng)移動，平衡時混合氣體的物質(zhì)的量小于甲中的2倍，故壓強P3＜2P1=2P2 ，故D正確；故選BD。