Question

【題目】在壓強(qiáng)為0.1MPa、10L恒容的密閉容器中,將2molCO與5molH2的混合氣體在催化劑作用下能生成甲醇CO(g）+2H2(g)=CH3OH(g)△H<0請(qǐng)回答下列問題:

(1)該反應(yīng)的熵變?chǔ)?/span>S_________________0(填“>”、“<”或“=”).

(2)若溫度T2時(shí),5min后反應(yīng)達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為75%,則:

①平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量為_________________mol

②反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________________；

③反應(yīng)0-5min在區(qū)間的平均反應(yīng)速率v(H2)=_________________

(3)向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體，能使CO轉(zhuǎn)化率增大的是_________________

A.CO B.H2 C.CH3OH D.He

Answer 1

【答案】＜ 4 75 0.06mol﹒L﹒min-1 B

【解析】

（1）根據(jù)氣體的計(jì)算數(shù)進(jìn)行判斷；

（2）根據(jù)三行式，結(jié)合A轉(zhuǎn)化率=×100%，平衡常數(shù)K=，反應(yīng)速率=

進(jìn)行計(jì)算；

(3) 根據(jù)平衡移動(dòng)原理進(jìn)行分析。

（1）該反應(yīng)中，反應(yīng)物的系數(shù)和大于產(chǎn)物氣體系數(shù)和，所以該反應(yīng)是熵減的反應(yīng)，熵變小于零，故ΔS<0；

（2）①若溫度T2時(shí)，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為75%，則反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為：2mol×75%=1.5mol，反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為：1.5mol×2=3mol，平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為：2-1.5=0.5mol，氫氣的物質(zhì)的量為5-3=2mol，甲醇的物質(zhì)的量為1.5mol，故平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量為0.5+2+1.5=4mol；

②平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為0.5mol，氫氣的物質(zhì)的量為2mol，甲醇的物質(zhì)的量為1.5mol，則平衡常數(shù)K===75L2/mol2；

③反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為3mol，故v（H2）==0.06 molL-1min-1；

(3) 反應(yīng)CO(g）+2H2(g)=CH3OH(g) △H<0為氣體體積減小的放熱反應(yīng)。

A. 向反應(yīng)器中再充入CO，反應(yīng)正向移動(dòng)，但加入的量比轉(zhuǎn)化的少得多，則CO的轉(zhuǎn)化率反而減小，選項(xiàng)A不符合；

B. 向反應(yīng)器中再充入H2 ，反應(yīng)正向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率增大，選項(xiàng)B符合；

C. 向反應(yīng)器中再充入CH3OH，反應(yīng)逆向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率減小，選項(xiàng)C不符合；

D. 向反應(yīng)器中再充入He，各反應(yīng)物的濃度不變，平衡不移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率不變，選項(xiàng)D不符合；

答案選B。