Question

【题目】开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+ 3H2(g)。

（1）一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则，Pl __P2（填“<”、“>”“=”）；A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）由大到小的顺序为___。

（2）100℃时，将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积固定为10 L的反应室，如果5min达到平衡时CH4的转化率为0.5，则H2的反应速率v(H2)=____。100℃时该反应的平衡常数K =____。反应达到平衡的标志是：____。

A．容器内气体密度恒定 B．单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 molH2

C．容器的压强恒定 D．3v正（CH4）= v逆（H2）

（3）为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量减少，其他条件不变时，可采取的措施有____(填编号)。

A．升高温度 B．缩小容器体积

C．再充入CH4气体 D．使用合适的催化剂

Answer 1

【答案】< KC>KB>KA 0.03 mol·L-1·min-1 0.0225 CD B

【解析】

（1）温度不变，随着压强增大，平衡逆向移动，甲烷的平衡转化率减小，所以Pl ＜P2，随着温度升高，平衡转化率增大，说明平衡常数变大，即KC>KB>KA；

（2）甲烷的消耗量为0.5mol，则根据方程式分析，生成1.5mol氢气，则用氢气表示的反应速率为；

；

A. 根据质量守恒定律，反应前后气体的质量不变，在恒容体系中气体体积不变，所以密度不变，A错误；

B. 单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 molH2均表示正反应速率，B错误；

C. 容器的压强恒定可以说明体系内各组分的含量不再改变，C正确；

D. 3v正（CH4）= v逆（H2），则说明正逆反应速率相等，D正确；

故答案选CD；

（3）A. 升高温度平衡正向移动，体系中气体物质的量增加，A错误；

B. 缩小容器体积，反应速率加快，平衡逆向移动，气体物质的量减小，B正确；

C. 再充入CH4气体，反应速率增加，平衡正向移动，气体物质的量增加，C错误；

D. 加入催化剂，反应速率加快，平衡不移动，D错误；

故答案选B。