Question

【題目】一定溫度下，在三個容積均為2L的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物，發生反應：2CO(g) + 4H2(g)CH3OCH3(g) + H2O(g) △H<0，測得反應的相關數據如下表：

	容器1	容器2	容器3
反應溫度T/K	600	600	500
反應物投入量	0.2mol CO 0.4mol H2	0.4mol CO 0.8mol H2	0.2mol CH3OCH3 0.2mol H2O
平衡v(CO)/(mol·L-1·s-1)	v1	v2	v3
平衡n(H2)/(mol)	0.2	n2	n3
平衡體系總壓強p/Pa	p1	p2	p3
物質的平衡轉化率a	a1(CO)	a2(CO)	a3(CH3OCH3)
平衡常數K	K1	K2	K3

下列說法正確的是

A.v1<v2，n2>0.4B.K2=2.5×103，p2>p3

C.2p1<p3，a1(CO) >a2(CO)D.n3<0.4，a2(CO) + a3(CH3OCH3)<1

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．容器1和容器2溫度相同，但容器2內濃度更大，反應速率更快，所以v1<v2；若容器2的容積為容器1的二倍，則二者達到等效平衡，n2=0.4，但實際上容器2容積與容器1相等，相當于在等效平衡的基礎上進行加壓，該反應為氣體系數減小的反應，加壓平衡正向移動，則n2<0.4，故A錯誤；

B．溫度相同平衡常數相同，所以K1=K2，對于容器1，投料為0.2mol CO，0.4mol H2，平衡時n(H2)=0.2mol，容器體積為2L，列三段式有

所以平衡常數K1==2.5×103，即K2=2.5×103；

將容器3的投料極限轉化后和容器2投料相同，若二者反應溫度相同，則達到等效平衡，此時p2=p3，但實際上容器3溫度降低，該反應正反應為放熱反應，降低溫度平衡正向移動，導致壓強減小，所以p2>p3，故B正確；

C．若容器3與容器1反應溫度相同，且容積為容器1的2倍，則二者達到等效平衡，此時p1=p3，但實際上二者容積相等，假設把容積壓縮到與1相等的過程中平衡不移動，此時2p1=p3，但實際加壓平衡會正向移動，所以2p1>p3，且溫度降低平衡正向移動，導致p3進一步減小；

根據A選項分析可知a1(CO) <a2(CO)，故C錯誤；

D．根據C選項分析，容器3相當于容器1的等效平衡狀態正向移動，所以n3<0.4；容器2和3若為等效平衡，則a2(CO)+a3(CH3OCH3)=1，根據B選項分析可知容器3相當于容器2的等效平衡狀態正向移動，a3(CH3OCH3)減小，所以a2(CO)+a3(CH3OCH3)<1，故D正確；

故答案為BD。