Question

【題目】一定條件下，在體積為3L的密閉容器中反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJ·mol-1，△S=bJ·mol-1·K-1 (a、b均為正數(shù))，達到化學平衡狀態(tài)。

（1）500℃時，從反應開始到達到化學平衡，以H2的濃度變化表示的化學反應速率是_______(用nB、tB表示)。

（2）判斷該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是_____________(填字母)。

a.2v生成(CH3OH)=v生成(H2) b.壓強不變

c.混合氣體的密度不再改變 d.CO的體積分數(shù)不再變化

（3）如果反應從逆反應開始，將CH3OH充入容器a和b中進行反應。a的容積保持不變，b的上蓋可隨容器內氣體壓強的改變而上下移動，以保持容器內外壓強相等。同溫同壓時，將等量的CH3OH充入初始體積相同的容器a、b中，反應同時開始。反應開始時，a與b中生成H2的速率va_______vb，反應過程中兩容器里生成H2的速率是va_______vb，達到平衡時，a與b中CH3OH轉化率相比較，則是aa______ab

Answer 1

【答案】 mol·L-1·min-1 abd = > <

【解析】(1)υ(CH3OH)= mol/(L·min)，故υ(H2)=2υ(CH3OH)= mol/(L·min)，故答案為： mol/(L·min)；

(2)2v生成(CH3OH)=v生成(H2)，體現(xiàn)此時甲醇的正逆反應速率相等，達到平衡；兩邊的化學計量數(shù)和不等，壓強不變是平衡狀態(tài)；混合氣體質量和體積始終不改變，氣體的密度不變，不能作為判斷是否達到平衡狀態(tài)的依據(jù)；CO的濃度體積分數(shù)不再改變，說明達到平衡狀態(tài)；故答案為：abd；

(3)反應起始時，兩容器中甲醇的濃度相等，所以兩容器中生成H2的速率關系是va=vb；因為該反應是體積增大的反應，b是恒壓，而a是恒容，所以在反應過程中a的壓強大于b，壓強大反應速率也大，所以生成H2的速率關系是va＞vb；因為該反應是體積增大的反應，b是恒壓，而a是恒容，所以再達到平衡時，a的壓強大于b，B容器中反應正向進行的程度大于A，所以甲醇的轉化率大小關系是：αa＜αb，故答案為：=；＞；＜。