Question

【題目】甲醇（CH3OH）是重要的溶劑和替代燃料。CO和H2的混合氣體俗稱合成氣，可以在一定條件下制備CH3OH。

（1）若在密閉容器中充入CO和H2，研究其它條件不變時(shí)溫度對(duì)合成甲醇反應(yīng)影響：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。

①溫度高低比較：T1____T2。

②下列判斷正確的是______________。

A.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B.該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的小

C.由 T1到T2，ΔS減小

D.處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時(shí)增大

③在T1溫度時(shí)，將1.00molCO和2.00molH2充入1.00L恒容密閉容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小到開(kāi)始時(shí)的一半，此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為______________，平衡常數(shù)為________________。（填計(jì)算結(jié)果）

（2）在一個(gè)恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，在不同時(shí)間測(cè)定的各成分物質(zhì)的量濃度如下表：

時(shí)間	濃度(mol/L)
	c(CO)	c(H2)	c(CH3OH)
第0 min	4.0	8.0	0
第10min	3.8	7.6	0.2
第20min	3.4	6.8	0.6
第30min	3.4	6.8	0.6
第40min	3.9	7.8	0.1

① CO的平均反應(yīng)速率v(0min～10min)/ v(10min～20min)＝________________。

② 若在第30min時(shí)改變了反應(yīng)條件，改變的反應(yīng)條件可能是______________。

Answer 1

【答案】 ＜ AD 75% 12L2/mol2 1∶2 升高溫度

【解析】(1)①根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”知T1＜T2，故答案為：＜；

②A.根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”知T1＜T2，升高溫度，甲醇的物質(zhì)的量減小，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因此逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A正確；B、根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”知T1＜T2，升高溫度，甲醇的物質(zhì)的量減小，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以平衡常數(shù)：K(T1)＞K (T2)，故B錯(cuò)誤；C.由 T1到T2，屬于升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，氣體的物質(zhì)的量增大，ΔS增大，故C錯(cuò)誤；D、升高溫度平衡逆向移動(dòng)，達(dá)到平衡時(shí)增大，故D正確；故選AD；

③設(shè)反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為x，

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

初起(mol)：1 2 0

變化(mol)：x 2x x

平衡(mol)：1-x 2-2x x

氣體的壓強(qiáng)減小到開(kāi)始時(shí)的一半，說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量變成原來(lái)的一半，即(1-x)+(2-2x)+x=1.5，解得x=0.75mol，CO的轉(zhuǎn)化率=×100%=75%；容器體積為1L，因此平衡常數(shù)K==12，故答案為：75%；12；

(2)①CO的平均反應(yīng)速率==，故答案為： ；

②由表中數(shù)據(jù)可知，第20min濃度不再變化，反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，第30min時(shí)改變了條件后，平衡逆向移動(dòng)，c(CO)、c(H2)、c(CH3OH)的變化量分別為0.5 mol/L、1.0 mol/L、0.5 mol/L，滿足方程式，故不可能為增大某一物質(zhì)濃度，增大壓強(qiáng)反應(yīng)混合物的濃度都應(yīng)增大，說(shuō)明改變的條件不可能是催化劑，也不可能是濃度和壓強(qiáng)，只能是改變的溫度，由于30min～40min之間反應(yīng)速率比10min～20min快，只能是升高溫度，故答案為：升高溫度。