Question

【题目】工业上以CO和H2为原料合成甲醇的反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H＜0，在容积为1 L的恒容容器中，分别在T1、T2、T3三种温度下合成甲醇。右图是上述三种温度下不同H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。下列说法正确的是

A. H2转化率：a＞b＞c

B. 上述三种温度之间关系为T1＞T2＞T3

C. a点状态下再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH3OH，平衡向正方向移动

D. c点状态下再通入1 molCO和4 mol H2，新平衡中CH3OH的体积分数增大

Answer 1

【答案】AD

【解析】分析：合成甲醇的反应是放热反应,温度升高,平衡逆向进行,反应物转化率降低,根据图象曲线变化判断；根据一氧化碳的转化率求算各物质的平衡浓度,带入平衡常数计算公式计算得到平衡常数；根据浓度商和平衡常数相对大小来判断平衡移动方向。
详解:A、从图中可知若n(H2)/n(CO)=1.5，则CO的转化率a>b>T3下对应的转化率，此时H2的转化率也和CO的转化率一样顺序，即a>b>T3下对应的转化率；在相同温度T3时，改变n(H2)/n(CO)从1.5到4（c点），氢气转化率减小，所以H2转化率：a＞b＞c，A正确；

B、根据反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H＜0，是放热反应,温度越高，转化率越低，三种温度之间关系为T1<T2<T3,B错误；
C、a点状态下，CO转化率为50%，n(H2)/n(CO)=1.5，n(CO)=1mol，利用三行式找出各量：

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始浓度（mol/L） 1 1.5 0

变化浓度（mol/L） 0.5 1 0.5

平衡浓度（mol/L） 0.5 0.5 0.5

平衡常数K===4，

再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH3OH，

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

各物质浓度（mol/L）(0.5+0.5) 0.5 (0.5+0.5)

此时，浓度商Qc==4=K,所以平衡不移动，C错误；

D、c点状态下再通入1 molCO和4 mol H2，在等温等容条件下，投料比不变，相当于加压，平衡正向移动，故D正确；所以本题答案为AD。