Question

甲醇是一种可再生的清洁能源,一定条件下用CO和H₂合成CH₃OH:CO（g）+2H₂ （g）CH₃OH（g）∆H =a kJ·mol^-1。向体积为2 L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H₂，测得不同温度下容器内气体总物质的量随时间（min）的变化关系如下左图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：

（1）能判断反应达到化学平衡状态的是           （填字母）。

A．c（CO）与c（H₂）的比值保持不变

B．容器中气体压强保持不变

C．容器中气体密度保持不变

D．单位时间内有1molCO消耗的同时有1mol CH₃OH生成

E．v_正（H₂）＝2 v_逆（CH₃OH）

（2）①Ⅱ和Ⅰ相比，Ⅱ改变的反应条件是             。

②反应Ⅲ在9min时达到平衡，比较反应Ⅰ的温度（T₁）和反应Ⅲ的温度（T₃）的高低：T₁           T₃（填“>”“<”“=”），此正反应是________反应（填“放热或吸热”）。

（3）①反应Ⅰ在6 min时达到平衡，从反应开始到达到平衡时v （CH₃OH） =         mol/（L·min）。

②反应Ⅱ在2 min时达到平衡，计算该温度下的平衡常数K=           。在体积和温度不变的条件下，在上述反应达到平衡Ⅱ时，再往容器中加入1 mol CO和3 mol CH₃OH后，平衡将向_________（填“正反应、逆反应和不移动”），原因是______________。

Answer

（1）BE

（2）①使用催化剂；②>；放热

（3）①1/8或者0.125mol/（L.min）；

②12；不移动；因为平衡Ⅱ后，加入1molCO、3molCH3OH，

此时，所以平衡不移动

【解析】

试题分析：（1）投料比等于系数比，c（CO）与c（H2）的比值是定值，c（CO）与c（H2）的比值保持不变不一定平衡；反应前后气体系数和不同，压强是变量，容器中气体压强保持不变一定平衡；单位时间内有1molCO消耗的同时有1mol CH3OH生成，都是正反应速率，所以不一定平衡；正逆反应速率比等于系数比，v正（H2）＝2 v逆（CH3OH）一定平衡；（2）①Ⅱ和Ⅰ相比，反应速率加快，平衡不移动，Ⅱ改变的反应条件是加入催化剂；②反应Ⅲ的速率慢，反应Ⅲ的温度低，T1 >T3；降低温度平衡正向移动，正反应放热；（3） ①根据题意，设生成甲醇的物质的量为xmol

2-x+4-2x+x=3解得X=1.5mol

v （CH3OH）=1.5mol÷2 L÷6 min=0.125 mol/（L.min）；

②12；所以平衡不移动。

考点：本题考查化学平衡移动。