[题目]甲醇是一种重要的化工原料又是一种可再生能源.具有开发和应用的广阔前景.(1)在一容积为2 L的密闭容器内.充入0.2 mol CO与0.4 mol H2发生反应.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).CO的平衡转化率与温度.压强的关系如图所示.①A.B两点对应的压强大小关系是PA PB(填“>.<.= ).②在压强为P2时B.C两� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】甲醇是一种重要的化工原料又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。

(1)在一容积为2 L的密闭容器内，充入0.2 mol CO与0.4 mol H2发生反应，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度，压强的关系如图所示。

①A、B两点对应的压强大小关系是PA _______PB（填“>、<、=”）。

②在压强为P2时B、C两点的正反应速率大小关系是______________

③下列叙述能说明上述反应已达到化学平衡状态的是__________

A．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 B．CH3OH的体积分数不再改变

C．混合气体的密度不再改变 D．CO和CH3OH的物质的量之比保持不变

(2)在压强为P1、温度为T1 ℃时，H2的平衡转化率为__________(计算出结果)，再加入1.0 mol CO后重新到达平衡，则CO的转化率___________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

(3) 在压强为P1、温度为T1 ℃时，1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，CO：0.05 mol、H2：0.1mol、CH3OH：0.05mol。此时v(正)________v(逆)（填“>”、“<”或“=”）。

【答案】< v正(C)>v正(B) BD 50% 减小 =

【解析】

（1）①反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的正反应方向是气体物质的量减小的反应，加压平衡正向移动，反应物转化率增大；

②压强相同时，升高温度，增大正、逆反应速率都增大；

③达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，但用不同的物质的反应速率表示平衡状态时，必须满足“一正一逆，且等于系数之比”；各个组分的浓度、百分含量保持不变；根据化学平衡的特征，由此衍生出的一系列物理量都不变，但必须是变化的量不变了，才可以判断平衡状态，据此分析；
（2）P1压强、T1°C时，CO的转化率为0.5，计算CO的转化量，进而计算H2的转化率；其它条件不变，增加一种反应物的浓度，可以提高另一反应物的转化率，而本身转化率是降低的；

（3）计算此时浓度商和平衡常数比较判断平衡进行的方向。

（1）①反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的正反应方向是气体物质的量减小的反应，加压平衡正向移动，反应物转化率增大，则PA < PB；

故答案为：<；

②压强相同时，升高温度，正、逆反应速率都增大，在压强为P2时，C点比B点温度高，则C点正反应速率较大；

故答案为：v正(C)>v正(B)

③达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，但用不同的物质的反应速率表示平衡状态时，必须满足“一正一逆，且等于系数之比”；各个组分的浓度、百分含量保持不变；根据化学平衡的特征，由此衍生出的一系列物理量都不变，但必须是变化的量不变了，才可以判断平衡状态，据此分析；

A. H2的消耗速率和CH3OH生成速率都表示正反应速率，不能判断平衡状态，A项错误；

B. CH3OH的体积分数不再改变，能判断平衡状态，B项正确；

C. 因为容器容积不变，根据质量守恒定律知混合气体的总质量不变，因此混合气体的密度始终不变，因此混合气体的密度不再改变，不能判断平衡状态，C项错误；

D. 因为随着反应的进行，在平衡之前，CO物质的量不断减少，CH3OH的物质的量不断增多，因此CO和CH3OH的物质的量之比一直增大，因此CO和CH3OH的物质的量之比保持不变，能判断平衡状态，D项正确；

故答案为：BD；

（2）在压强为P1、温度为T1 ℃时，CO的转化率为0.5，则CO的减少量为0.2mol×0.5=0.1mol，因此H2的减少量为0.2mol，因此H2平衡转化率为；再加入1.0 mol CO，平衡向正反应方向移动，重新达到平衡，氢气的转化率增大，CO的转化率减小；

故答案为：50%；减小；

（3）根据已知信息，在一容积为2 L的密闭容器内，充入0.2 mol CO与0.4 mol H2发生反应，在压强为P1、温度为T1 ℃时，到达平衡时CO转化率为0.5，因此可列出三段式计算该温度下的平衡常数，

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

反应前(mol/L) 0.1 0.2 0

转化(mol/L) 0.050.1 0.05

平衡时(mol/L) 0.050.1 0.05

化学平衡常数，

条件不变，1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，

CO:0.05mol、H2:0.1mol、CH3OH:0.05mol，可计算此刻的浓度商=K，因此反应处于平衡状态，v(正)=v(逆)；

故答案为：=。

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