Question

【題目】工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應(yīng)合成甲醇：

CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0

（1）圖1是表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入5mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化情況．反應(yīng)第10分鐘達(dá)到平衡，從反應(yīng)開始到平衡，用H2表示平均反應(yīng)速率v(H2)=______。

（2）圖2表示在溫度分別為T1、T2時(shí)，平衡體系中H2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線，A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率A______C（填“＞”、“＝”或“＜”，下同），A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)A______C，由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可采用______的方法（填“升溫”或“降溫”）。

（3）恒容條件下，下列措施中能使減小的有______

A．升高溫度 B．充入He氣 C．再充入2molCO和5molH2 D．使用催化劑

Answer 1

【答案】0.15mol·L-1·min-1 ＜ ＝ 升溫 A

【解析】

(1)由圖1可知，起始時(shí)CO為2mol，反應(yīng)中減小的CO的濃度為1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，10min時(shí)達(dá)到平衡，則用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為=0.075molL-1min-1， 因反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v(H2)=0.075molL-1min-1×2=0.15molL-1min-1；故答案為：0.15molL-1min-1；

(2)壓強(qiáng)越大化學(xué)反應(yīng)速率越大，壓強(qiáng)A＜C，所以反應(yīng)速率A＜C；

化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，A、C點(diǎn)溫度相同所以化學(xué)平衡常數(shù)相對(duì)；相同壓強(qiáng)下，溫度從T1到T2，氫氣體積分?jǐn)?shù)增大平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，平衡向吸熱方向移動(dòng)，說(shuō)明T1＜T2；由B到A采用升溫方法，故答案為：＜；=；升溫；

(3)A．該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，n(CH3OH)/n(CO)減小，故A正確；B．充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大，容器的容積不變，反應(yīng)混合物的濃度不變，平衡不移動(dòng)，n(CH3OH)/n(CO)不變，故B錯(cuò)誤；C．再充入2molCO和5molH2，相當(dāng)于對(duì)原平衡加壓，平衡正向移動(dòng)，n(CH3OH)/n(CO)增大，故C錯(cuò)誤；D．使用催化劑，平衡不移動(dòng)，n(CH3OH)/n(CO)不變，故D錯(cuò)誤；故答案為：A。