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溫度對合成甲醇反應影響：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，實驗結果如圖所示。

①溫度高低比較：T1____T2。

②下列判斷正確的是______________。

A.該反應是放熱反應

B.該反應在T1時的平衡常數比T2時的小

C.由 T1到T2，ΔS減小

D.處于A點的反應體系從T1變到T2，達到平衡時增大

③在T1溫度時，將1.00molCO和2.00molH2充入1.00L恒容密閉容器中，充分反應達到平衡后，若容器內氣體的壓強減小到開始時的一半，此時CO的轉化率為______________，平衡常數為________________。（填計算結果）

（2）在一個恒容的密閉容器中發生反應CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，在不同時間測定的各成分物質的量濃度如下表：

時間	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的平均反應速率v(0min～10min)/ v(10min～20min)＝________________。

② 若在第30min時改變了反應條件，改變的反應條件可能是______________。

Answer 1

【答案】 ＜ AD 75% 12L2/mol2 1∶2 升高溫度

【解析】(1)①根據“先拐先平數值大”知T1＜T2，故答案為：＜；

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

③設反應的CO的物質的量為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

氣體的壓強減小到開始時的一半，說明氣體的物質的量變成原來的一半，即(1-x)+(2-2x)+x=1.5，解得x=0.75mol，CO的轉化率=×100%=75%；容器體積為1L，因此平衡常數K==12，故答案為：75%；12；

(2)①CO的平均反應速率==，故答案為： ；

②由表中數據可知，第20min濃度不再變化，反應達到了平衡狀態，第30min時改變了條件后，平衡逆向移動，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濃度，增大壓強反應混合物的濃度都應增大，說明改變的條件不可能是催化劑，也不可能是濃度和壓強，只能是改變的溫度，由于30min～40min之間反應速率比10min～20min快，只能是升高溫度，故答案為：升高溫度。