Question

【題目】某溫度下，在體積不變的容器中進行反應：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=－90.7 kJmol-1。已知反應的起始濃度分別為：c(CO)=1 mol/L，c(H2)=2.4 mol/L；5 min后反應達平衡，此時CO的轉化率為50%。則下列說法正確的是：( )

A．該反應屬于熵增放熱反應，一定能自發進行

B．5 min內H2的平均反應速率為0.1 mol/(L·min)

C．若該溫度下，反應物的起始濃度c(CO)=4 mol/L，c(H2)=a mol/L，達到平衡后，c(CH3OH)=2 mol/L，則a=5.4

D．其它條件不變的情況下，加入催化劑可提高CO的轉化率

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：A．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.7kJmol-1，該反應氣體的物質的量減小，屬于熵減小的反應，△S＜0，△H＜0，當溫度較低時△H-T△S＜0，反應一定自發進行，故A錯誤；B．5min后達到平衡，CO的轉化率為50%，則△c(CO)=1mol/L×50%=0.5mol/L，所以△c(H2)=1mol/L，則v(H2)==0.2mol/(Lmin)，故B錯誤；C．該溫度到達平衡時，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k=，若反應物的起始濃度分別為：c(CO)=4mol/L，c(H2)=a mol/L，達到平衡后，c(CH3OH)=2mol/L，則平衡時c′(CO)=4mol/L-2mol/L=2mol/L，令平衡時氫氣的濃度為ymol/L，所以，解得y=1.4，故a=2mol/L×2+1.4mol/L=5.4mol/L，故C正確；D．催化劑對化學平衡無響應，其它條件不變的情況下，加入催化劑平衡不移動，則CO的轉化率不變，故D錯誤；故選C。