Question

某溫度下，在體積不變的容器中進(jìn)行反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁=-90.7kJ?mol^-1．已知反應(yīng)的起始濃度分別為：c（CO）=1mol/L，c（H₂）=2.4mol/L；5min后反應(yīng)達(dá)平衡，此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%．則下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A、該反應(yīng)屬于熵增放熱反應(yīng)，一定能自發(fā)進(jìn)行
• B、5 min內(nèi)H₂的平均反應(yīng)速率為0.1 mol/（L?min）
• C、其它條件不變的情況下，加入催化劑可提高CO的轉(zhuǎn)化率
• D、若該溫度下，反應(yīng)物的起始濃度c（CO）=4 mol/L，c（H₂）=a mol/L，達(dá)到平衡后，c（CH₃OH）=2 mol/L，則a=5.4

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：A．△H-T△S＜0時(shí)，反應(yīng)一定自發(fā)進(jìn)行；
B．根據(jù)CO的轉(zhuǎn)化量，求出氫氣的轉(zhuǎn)化量，再求出反應(yīng)速率；
C．催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)響應(yīng)；
D．計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)，根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算平衡時(shí)氫氣的濃度，進(jìn)而計(jì)算a的值．

解答： 解：A．CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁=-90.7kJ?mol^-1，該反應(yīng)氣體的物質(zhì)的量減小，屬于熵減小的反應(yīng)，△S＜0，△H＜0，當(dāng)溫度較低時(shí)△H-T△S＜0，反應(yīng)一定自發(fā)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；
B．5min后達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為50%，則△c（CO）=1mol/L×50%=0.5mol/L，所以△c（H₂）=1mol/L，則v（H₂）=

1mol/L

5min

=0.2mol/（L?min），故B錯(cuò)誤；
C．催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)響應(yīng)，其它條件不變的情況下，加入催化劑平衡不移動(dòng)，則CO的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤；
D．該溫度到達(dá)平衡時(shí)，c（CO）=0.5mol/L，c（H₂）=2.4mol/L-2×0.5mol/L=1.4mol/L，c（CH₃OH）=0.5mol/L，所以該溫度下，平衡常數(shù)k=

0.5

0.5×1．42

=

25

49

，若反應(yīng)物的起始濃度分別為：c（CO）=4mol/L，c（H₂）=a mol/L，達(dá)到平衡后，c（CH₃OH）=2mol/L，則平衡時(shí)c′（CO）=4mol/L-2mol/L=2mol/L，令平衡時(shí)氫氣的濃度為ymol/L，所以

2

2×y2

=

25

49

，解得y=1.4，故a=2mol/L×2+1.4mol/L=5.4mol/L，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了反應(yīng)自發(fā)性的判斷、反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡常數(shù)的計(jì)算和應(yīng)用、化學(xué)平衡移動(dòng)等，題目涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力．