Question

【題目】工業上一般在恒容密閉容器中采用下列反應合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
（1）判斷反應達到平衡狀態的依據是（填字母序號，下同）　 　 ．
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的相對平均分子質量不變
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發生變化
E.氣體的壓強不再改變
（2）表所列數據是該反應在不同溫度下的化學平衡常數（K）．

溫度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應后，達到平衡時測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉化率為 ， 此時的溫度為 ．
（3）要提高CO的轉化率，可以采取的措施是 ．
a．升溫 b．加入催化劑 c．增加CO的濃度 d．恒容下加入H2使壓強變大
e．恒容下加入惰性氣體使壓強變大 f．分離出甲醇
（4）在250℃時，測得某密閉容器中各物質的物質的量濃度見表：

CO	H2	CH3OH
0.5molL﹣1	2molL﹣1	6molL﹣1

此時反應的正、逆反應速率的關系是：v（正）v（逆）（填“＞”“＜”或“═”）．

Answer 1

【答案】
（1）C,D,E
（2）80%,250℃
（3）df
（4）＜
【解析】解：（1）A．無論反應是否達到平衡狀態，生成CH3OH的速率與消耗CO的速率始終相等，所以不能作為判斷平衡狀態的依據，故錯誤；

B．混合物的質量始終不變，容器的體積不變，所以混合氣體的密度始終不變，所以不能作為判斷平衡狀態的依據，故錯誤；

C．反應前后，混合氣體的物質的量改變，氣體的質量不變，反應達到平衡狀態時，混合氣體的相對平均分子質量不變，所以能作為判斷平衡狀態的依據，故正確；

D．反應達到平衡狀態時，CH3OH、CO、H2的濃度都不再發生變化，所以能作為判斷平衡狀態的依據，故正確；

E．氣體的壓強不再改變，說明氣體的物質的量不變，反應達平衡狀態，故正確；
（2）平衡時一氧化碳的物質的量=0.2mol/L×2L=0.4mol，轉化率= = =80%，

平衡常數K= =2.04，所以是250℃；

	CO（g）+	2H2（g）	CH3OH（g）
起始（mol/L）	1	3	0
轉化（mol/L）	0.8	1.6	0.8
平衡（mol/L）	0.2	1.4	0.8

（3）a．該反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，故錯誤；

b．催化劑對平衡移動無影響，故錯誤；

c．增加CO的濃度，平衡向正反應方向移動，但CO的轉化率降低，故錯誤；

d．加入H2加壓，平衡向正反應方向移動，一氧化碳的轉化率增大，故正確；

e．加入惰性氣體加壓，參加反應的氣體壓強不變，平衡不移動，故錯誤；

f．分離出甲醇，平衡向正反應方向移動，一氧化碳的轉化率增大，故正確；
（4）當溫度為850℃時，反應的平衡常數K=2.041，依據平衡常數概念計算，利用氣體反應前后物質的量不變，可以用物質的量代替平衡濃度計算平衡常數，K= =3＞K=2.041，平衡逆向進行，v（正）＜v（逆）；
故答案為：（1）CDE；（2）80%；250℃；（3）df；（4）＜
（1）判斷一個可逆反應是否達到平衡狀態，應判斷正逆反應速率是否相等，若相等則達到平衡狀態；
（2）根據平衡三段式進行計算；
（3）“要提高CO的轉化率”則應使平衡向正反應方向移動；
（4）比較與平衡常數K的大小，確定反應進行的方向，從而確定正逆反應速率的大小。