Question

【题目】已知某密闭容器中存在可逆反应2CO(g)+4H2(g) =CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH。测得其他条件相同时，CO的平衡转化率随着温度(T)、压强(p)的变化如图1中曲线所示， 平衡常数K与温度关系如图2所示。

回答下列问题：

图1 图2

(1)该反应的ΔH___0(填“＞”或“＜”，后同），pl____p2，M、N相比，混合气体平均相对分子质量较大的是____。

(2) A、B, C、D四点中能正确表示该反应的平衡常数与温度T的关系的点为_____。

(3)下列各项数据能表明一定温度下，恒容密闭容器中反应2CO(g)+4H2(g) =CH3CH2OH(g)+H2O(g)达到平衡状态的是___。

a.气体密度保持不变 b.反应过程中 c(CO):c(H2)=1:2

c.生成速率：v(CO)=2v(H2O) d. ΔH—定

(4)若在恒容条件下，最初向容器中通入1 mol CO、2 mol H2，在适当催化剂、温度下使其发生反应2CO(g)+4H2(g) =CH3CH2OH(g)+H2O(g)。测得开始时容器总压为 3xl05Pa，反应经2 min达到平衡且平衡时体系压强降低了，则v(CO)= ____Pa/min，该温度下的平衡常数为Kp的值为____。

Answer 1

【答案】< > M AC c 2.5×104 2.5×10-21Pa-4

【解析】

(1)由M=知混合气体总物质的量越小，平均摩尔质量越大，即M点平均摩尔质量较大；

(2)因为温度越高，平衡常数越小；

(3)根据变量不变达平衡进行判断；

(4) 利用三段式进行分析计算。

(1)由图知，其他条件相同时，温度越高CO的平衡转化率越低，说明正反应是放热反应，故△H<0；正反应是气体分子数目减小的反应，故压强越大转化率越大，p1>p2；CO转化率越大，混合气体总物质的量越小，由M=知平均摩尔质量越大，即M点平均摩尔质量较大；

(2)因为温度越高，平衡常数越小，故符合条件的是A、C (注意从整体上看B、D点均不正确)。

(3)a、由方程式知，气体总质量恒定，容器容积恒定，故密度是个定值，选项a错误；

b、反应过程中a(CO)：c(H2)=1：2，取决于反应物充入量，不能判断化学反应是否达到平衡状态，选项b错误；

c、生成2x mol的CO的同时生成x mol的H2O，说明反应达到平衡，选项c正确；

d、对于一个确定的反应方程式来说，△H保持不变，选项d错误。

答案选c；

(4) 2CO(g)+4H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g)

开始物质的量(mol) 1 2 0 0

变化物质的量(mol) x 2x 0.5x 0.5x

平衡物质的量(mol) 1-x 2-2x 0.5x 0.5x

(1+2)：(3-2x)=3×105 ： (3×105×)，x=0.5；

开始时p(CO)=×3×105Pa=1×105Pa，

平衡时p(CO)=×3×105×Pa=5×104Pa，故v(CO)=2.5×104Pa/min。

p(H2)= 1×105Pa，p(CH3CH2OH)=p(H2O)=×3×105×Pa =2.5×104Pa，Kp=2.5×10-21Pa-4。