Question

【题目】工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：

CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0

（1）图1是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入5mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化情况．反应第10分钟达到平衡，从反应开始到平衡，用H2表示平均反应速率v(H2)=______。

（2）图2表示在温度分别为T1、T2时，平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线，A、C两点的反应速率A______C（填“＞”、“＝”或“＜”，下同），A、C两点的化学平衡常数A______C，由状态B到状态A，可采用______的方法（填“升温”或“降温”）。

（3）恒容条件下，下列措施中能使减小的有______

A．升高温度 B．充入He气 C．再充入2molCO和5molH2 D．使用催化剂

Answer 1

【答案】0.15mol·L-1·min-1 ＜ ＝ 升温 A

【解析】

(1)由图1可知，起始时CO为2mol，反应中减小的CO的浓度为1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，10min时达到平衡，则用CO表示的化学反应速率为=0.075molL-1min-1， 因反应速率之比等于化学计量数之比，则v(H2)=0.075molL-1min-1×2=0.15molL-1min-1；故答案为：0.15molL-1min-1；

(2)压强越大化学反应速率越大，压强A＜C，所以反应速率A＜C；

化学平衡常数只与温度有关，A、C点温度相同所以化学平衡常数相对；相同压强下，温度从T1到T2，氢气体积分数增大平衡逆向移动，正反应是放热反应，平衡向吸热方向移动，说明T1＜T2；由B到A采用升温方法，故答案为：＜；=；升温；

(3)A．该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，n(CH3OH)/n(CO)减小，故A正确；B．充入He(g)，使体系压强增大，容器的容积不变，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，n(CH3OH)/n(CO)不变，故B错误；C．再充入2molCO和5molH2，相当于对原平衡加压，平衡正向移动，n(CH3OH)/n(CO)增大，故C错误；D．使用催化剂，平衡不移动，n(CH3OH)/n(CO)不变，故D错误；故答案为：A。