Question

工業(yè)上用CO與H₂合成甲醇，CO（g）+2H₂（s）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ/mol．300℃時(shí)，在容積相同的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：下列說法正確的是（　�。�

容量		甲	乙	丙
反應(yīng)物投入量		1molCO、2molH2	1mol CH3OH	2mol CH3OH
平衡時(shí) 數(shù)據(jù)	CH3OH的濃度（mol/L）	c1	c2	c3
	反應(yīng)的能量變化	a kJ	b kJ	c kJ
	體系壓強(qiáng)（Pa）	P1	P2	P3
	反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率	α1	α2	α3

• A、2c₁＞c₃
• B、a+b＜90.8
• C、2P₂＜P₃
• D、α₁+α₃＜1

Answer 1

考點(diǎn)：等效平衡,化學(xué)平衡建立的過程

專題：化學(xué)平衡專題

分析：A、甲、丙相比較，把甲等效為開始加入1molCH₃OH，丙中甲醇的物質(zhì)的量為甲的2倍，壓強(qiáng)增大，對于反應(yīng)CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移動(dòng)；
B、由題目可知生成1molCH₃OH的能量變化為90.8kJ，甲、乙平衡狀態(tài)相同，令平衡時(shí)甲醇為nmol，計(jì)算反應(yīng)熱數(shù)值，據(jù)此判斷；
C、比較乙、丙可知，丙中甲醇的物質(zhì)的量為乙的2倍，壓強(qiáng)增大，對于反應(yīng)CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移動(dòng)；
D、甲、乙處于相同的平衡狀態(tài)，則α₁+α₂=1，由C的分析可知α₂＞α₃，據(jù)此判斷．

解答： 解：A、甲、丙相比較，把甲等效為開始加入1molCH₃OH，丙中甲醇的物質(zhì)的量為甲的2倍，壓強(qiáng)增大，對于反應(yīng)CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移動(dòng)，故2c₁＜c₃，故A錯(cuò)誤；
B、由題目可知生成1molCH₃OH的能量變化為90.8kJ，甲、乙平衡狀態(tài)相同，令平衡時(shí)甲醇為nmol，對于甲容器，a=90.8n，等于乙容器b=90.8（1-n），故a+b=90.8，故B錯(cuò)誤；
C、比較乙、丙可知，丙中甲醇的物質(zhì)的量為乙的2倍，壓強(qiáng)增大，對于反應(yīng)CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移動(dòng)，故2p₂＞p₃，故C錯(cuò)誤；
D、甲、乙處于相同的平衡狀態(tài)，則α₁+α₂=1，由C的分析可知α₂＞α₃，所以a₁+a₃＜1，故D正確，
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查等效平衡問題，難度較大，注意平衡狀態(tài)在理解等效平衡問題的應(yīng)用．