Question

（10分）工业上一般以CO和H₂为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：

CO (g) + 2H₂ (g) CH₃OH (g)     △H=-116kJ/mol

（1）该反应的化学平衡常数表达式为                       ；

（2）下列措施中有利于增大该反应的反应速率且提高转化率的是         (填字母序号) 。

a．随时将CH₃OH与反应混合物分离       b．降低反应温度

c．使用高效催化剂                    d．增大体系压强

（3）一定条件下，将1 mol CO与3 mol H₂的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是       (填字母序号)．

a．c ( H₂ )减少                

b．正反应速率加快，逆反应速率减慢

c．CH₃OH 的物质的量增加        

d．重新平衡c ( H₂ )/ c (CH₃OH )减小

（4）在密闭容器中充有1mol CO与2 mol H₂，在催化剂作用下反应生成甲醇，CO的转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如图所示。

①A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间，t_A        t_C(填于“大于”、“小于”或“等于”)。

②若A点时容器的体积为1 L，该温度下B点的平衡常数K=            。

Answer

（1）[CH3OH] / [ CO][H2]2 （2）d

（3）cd （4）①大于 ② 1 L2·mol－2

【解析】

试题分析：（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=C(CH3OH)/C(CO)C2(H2)

（2）a．随时将CH3OH与反应混合物分离，反应速率减小，转化率增加，故a不选；

b．降低反应温度，反应速率减小，转化率增加，故b不选；

c．使用高效催化剂，速率加快，但平衡不移动，转化率不变，故c不选；

d．增大体系压强，压强越大，速率越快，平衡正向移动，转化率增加，故选d，故答案为d；

（3）平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，相当增加压强，a．c（H2）减少，体积压缩到原来的一半，如果平衡不移动，浓度应原来的2倍，平衡正向移动，移动的结果是减弱而不是抵消，所以浓度应在原平衡的基础上增加，故a不选；b．正、逆反应速率都加快，故b不选；c．平衡正向移动，CH3OH的物质的量增加，故c正确；d．重新平衡C(H2)/ C(CH3OH)

减小故d正确；

（4）①温度越高反应速率越快所需时间越短．故答案为：大于

②CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）

初起浓度 1mol/L 2mol/L 0

变化量 0.5mol/L 1mol/L 0.5mol/L

平衡量 0.5mol/L 1mol/L 0.5mol/L

故K==1L2mol-2，故答案为：1L2mol-2．

考点：平衡常数的表达式、化学平衡的移动、化学平衡常数的计算。