Question

【题目】在压强为0.1MPa、10L恒容的密闭容器中,将2molCO与5molH2的混合气体在催化剂作用下能生成甲醇CO(g）+2H2(g)=CH3OH(g)△H<0请回答下列问题:

(1)该反应的熵变ΔS_________________0(填“>”、“<”或“=”).

(2)若温度T2时,5min后反应达到平衡,CO的转化率为75%,则:

①平衡时体系总的物质的量为_________________mol

②反应的平衡常数K=_________________；

③反应0-5min在区间的平均反应速率v(H2)=_________________

(3)向反应器中再分别充入下列气体，能使CO转化率增大的是_________________

A.CO B.H2 C.CH3OH D.He

Answer 1

【答案】＜ 4 75 0.06mol﹒L﹒min-1 B

【解析】

（1）根据气体的计算数进行判断；

（2）根据三行式，结合A转化率=×100%，平衡常数K=，反应速率=

进行计算；

(3) 根据平衡移动原理进行分析。

（1）该反应中，反应物的系数和大于产物气体系数和，所以该反应是熵减的反应，熵变小于零，故ΔS<0；

（2）①若温度T2时，5min后反应达到平衡，CO的转化率为75%，则反应的CO的物质的量为：2mol×75%=1.5mol，反应的氢气的物质的量为：1.5mol×2=3mol，平衡时CO的物质的量为：2-1.5=0.5mol，氢气的物质的量为5-3=2mol，甲醇的物质的量为1.5mol，故平衡时体系总的物质的量为0.5+2+1.5=4mol；

②平衡时CO的物质的量为0.5mol，氢气的物质的量为2mol，甲醇的物质的量为1.5mol，则平衡常数K===75L2/mol2；

③反应的氢气的物质的量为3mol，故v（H2）==0.06 molL-1min-1；

(3) 反应CO(g）+2H2(g)=CH3OH(g) △H<0为气体体积减小的放热反应。

A. 向反应器中再充入CO，反应正向移动，但加入的量比转化的少得多，则CO的转化率反而减小，选项A不符合；

B. 向反应器中再充入H2 ，反应正向移动，CO的转化率增大，选项B符合；

C. 向反应器中再充入CH3OH，反应逆向移动，CO的转化率减小，选项C不符合；

D. 向反应器中再充入He，各反应物的浓度不变，平衡不移动，CO的转化率不变，选项D不符合；

答案选B。