Question

某温度下，在体积不变的容器中进行反应：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁=-90.7kJ?mol^-1．已知反应的起始浓度分别为：c（CO）=1mol/L，c（H₂）=2.4mol/L；5min后反应达平衡，此时CO的转化率为50%．则下列说法正确的是（　　）

• A、该反应属于熵增放热反应，一定能自发进行
• B、5 min内H₂的平均反应速率为0.1 mol/（L?min）
• C、其它条件不变的情况下，加入催化剂可提高CO的转化率
• D、若该温度下，反应物的起始浓度c（CO）=4 mol/L，c（H₂）=a mol/L，达到平衡后，c（CH₃OH）=2 mol/L，则a=5.4

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：A．△H-T△S＜0时，反应一定自发进行；
B．根据CO的转化量，求出氢气的转化量，再求出反应速率；
C．催化剂对化学平衡无响应；
D．计算该温度下的平衡常数，根据平衡常数计算平衡时氢气的浓度，进而计算a的值．

解答： 解：A．CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁=-90.7kJ?mol^-1，该反应气体的物质的量减小，属于熵减小的反应，△S＜0，△H＜0，当温度较低时△H-T△S＜0，反应一定自发进行，故A错误；
B．5min后达到平衡，CO的转化率为50%，则△c（CO）=1mol/L×50%=0.5mol/L，所以△c（H₂）=1mol/L，则v（H₂）=

1mol/L

5min

=0.2mol/（L?min），故B错误；
C．催化剂对化学平衡无响应，其它条件不变的情况下，加入催化剂平衡不移动，则CO的转化率不变，故C错误；
D．该温度到达平衡时，c（CO）=0.5mol/L，c（H₂）=2.4mol/L-2×0.5mol/L=1.4mol/L，c（CH₃OH）=0.5mol/L，所以该温度下，平衡常数k=

0.5

0.5×1．42

=

25

49

，若反应物的起始浓度分别为：c（CO）=4mol/L，c（H₂）=a mol/L，达到平衡后，c（CH₃OH）=2mol/L，则平衡时c′（CO）=4mol/L-2mol/L=2mol/L，令平衡时氢气的浓度为ymol/L，所以

2

2×y2

=

25

49

，解得y=1.4，故a=2mol/L×2+1.4mol/L=5.4mol/L，故D正确．
故选D．

点评：本题考查了反应自发性的判断、反应速率的计算、平衡常数的计算和应用、化学平衡移动等，题目涉及的知识点较多，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力．