Question

【题目】利用CO和H2可以合成甲醇,反应原理为CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g).一定条件下,在容积为V L的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

（1）p1___p2(填“>”、“<”或“=”)，理由是___.

（2）该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=___(用a和V表示).

（3）该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是CO___H2.(填“>”、“<”或“=”)

（4）下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是___(填字母).

A. 使用高效催化剂 B.降低反应温度

C. 增大体系压强 D.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来

Answer 1

【答案】 < 甲醇的合成反应是分子数减少的反应，相同温度下，增大压强CO的转化率提高 12V2 / a2 = C

【解析】(1)甲醇的合成反应是分子数减少的反应，相同温度下，增大压强，平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大，根据图像知，p1＜p2，故答案为：＜；甲醇的合成反应是分子数减少的反应，相同温度下，增大压强CO的转化率提高；

(2)根据图可知，在A点，CO的转化率为0.75，所以平衡时n(CO)=amol×(1-0.75)=0.25amol，n(CH3OH)=c(CO)(参加反应)=amol×0.5=0.75amol，n(H2)=2amol-2×amol×0.75=0.5amol，则c(CO)= mol/L、c(CH3OH)= mol/L、c(H2)= mol/L，所以K===，故答案为： ；

(3)反应物的物料之比等于反应方程式中的系数之比，则两种反应的转化率相等，该反应中反应物CO 和H2的系数之比为1：2，等于投入的物料之比，所以CO 和H2的转化率相等，故答案为：=；

(4)a．使用高效催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，故不选；b．降低反应温度，反应速率减慢，故不选；c．增大体系压强，反应速率加快，平衡正向移动，CO的转化率增大，故选；d．不断将CH3OH从反应混合物中分离出来，反应速率减慢，故不选；故答案为：C。