Question

甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。

（1）在一容积为2L的密闭容器内，充入0.2molCO与0.4molH₂发生反应，CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)，CO的平衡转化率与温度，压强的关系如图所示。

①A、B两点对应的压强大小关系是P_A___P_B(填“>、<、＝”)。

②A、B、C三点的平衡常数K_A，K_B，K_C的大小关系是___。

③下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是___(填代号)。

a.H₂的消耗速率是CH₃OH生成速率的2倍  b.CH₃OH的体积分数不再改变

c.混合气体的密度不再改变                d.CO和CH₃OH的物质的量之和保持不变

（2）在P₁压强、T₁℃时，该反应的平衡常数K=___。

（3）T₁℃、1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，CO：0.1mol、H₂：0.2mol、CH₃OH：0.2mol，此时v(正)___v(逆)(填“>、<或＝”)。

Answer

＜ KA=KB>KC b 100 ＞

【解析】

(1)①根据压强对化学平衡的影响分析；

②根据温度对化学平衡的影响分析可得；

③根据化学平衡状态特征：正逆反应速率相等，各组分含量保持不变分析；

(2)根据“三段式”计算P1压强、T1℃时反应的K；

(3)，温度不变K不变，比较T1℃、1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，CO：0.1mol、H2：0.2mol、CH3OH：0.2mol的浓度商，与K比较可得。

(1)①反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)，是气体体积减小的反应，加压反应物转化率增大，所以PA＜PB；

②据图分析，随温度升高CO转化率降低，说明正反应放热，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，同一温度平衡常数相同，所以KA=KB>KC；

③a．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍，都是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；

b．CH3OH的体积分数不再改变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故b正确；
c．容器体积和气体质量始终不变，所以混合气体的密度始终不变，所以密度不变不能说明反应达到平衡状态，故c错误；

d．CO和甲醇的化学计量数都为1，所以CO和CH3OH的物质的量之和始终保持不变，所以这不能说明反应达到平衡状态，故d错误；

故答案为b；

(2) 在P1压强、T1℃时，容积为2 L的密闭容器内，充入0.2mol CO与0.4mol H2发生反应，CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)，CO的转化率为0.5，列三段式有：

此温度下，反应的K==100；

(3)温度不变，K不变，T1℃、1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，CO：0.1mol、H2：0.2mol、CH3OH：0.2mol，此时Qc==50＜K，反应正向着正方向进行，v（正）＞v（逆）。