Question

【题目】甲醇（CH3OH）是重要的溶剂和替代燃料。CO和H2的混合气体俗称合成气，可以在一定条件下制备CH3OH。

（1）若在密闭容器中充入CO和H2，研究其它条件不变时温度对合成甲醇反应影响：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，实验结果如图所示。

①温度高低比较：T1____T2。

②下列判断正确的是______________。

A.该反应是放热反应

B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

C.由 T1到T2，ΔS减小

D.处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大

③在T1温度时，将1.00molCO和2.00molH2充入1.00L恒容密闭容器中，充分反应达到平衡后，若容器内气体的压强减小到开始时的一半，此时CO的转化率为______________，平衡常数为________________。（填计算结果）

（2）在一个恒容的密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，在不同时间测定的各成分物质的量浓度如下表：

时间	浓度(mol/L)
	c(CO)	c(H2)	c(CH3OH)
第0 min	4.0	8.0	0
第10min	3.8	7.6	0.2
第20min	3.4	6.8	0.6
第30min	3.4	6.8	0.6
第40min	3.9	7.8	0.1

① CO的平均反应速率v(0min～10min)/ v(10min～20min)＝________________。

② 若在第30min时改变了反应条件，改变的反应条件可能是______________。

Answer 1

【答案】 ＜ AD 75% 12L2/mol2 1∶2 升高温度

【解析】(1)①根据“先拐先平数值大”知T1＜T2，故答案为：＜；

②A.根据“先拐先平数值大”知T1＜T2，升高温度，甲醇的物质的量减小，则平衡向逆反应方向移动，因此逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，故A正确；B、根据“先拐先平数值大”知T1＜T2，升高温度，甲醇的物质的量减小，则平衡向逆反应方向移动，所以平衡常数：K(T1)＞K (T2)，故B错误；C.由 T1到T2，属于升高温度，平衡逆向移动，气体的物质的量增大，ΔS增大，故C错误；D、升高温度平衡逆向移动，达到平衡时增大，故D正确；故选AD；

③设反应的CO的物质的量为x，

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

初起(mol)：1 2 0

变化(mol)：x 2x x

平衡(mol)：1-x 2-2x x

气体的压强减小到开始时的一半，说明气体的物质的量变成原来的一半，即(1-x)+(2-2x)+x=1.5，解得x=0.75mol，CO的转化率=×100%=75%；容器体积为1L，因此平衡常数K==12，故答案为：75%；12；

(2)①CO的平均反应速率==，故答案为： ；

②由表中数据可知，第20min浓度不再变化，反应达到了平衡状态，第30min时改变了条件后，平衡逆向移动，c(CO)、c(H2)、c(CH3OH)的变化量分别为0.5 mol/L、1.0 mol/L、0.5 mol/L，满足方程式，故不可能为增大某一物质浓度，增大压强反应混合物的浓度都应增大，说明改变的条件不可能是催化剂，也不可能是浓度和压强，只能是改变的温度，由于30min～40min之间反应速率比10min～20min快，只能是升高温度，故答案为：升高温度。