*醇是一種重要的化工原料，又是一種可再生能源，具有開發和應用的廣闊前景。（1）在一容積為2L的密閉容器內，充入...

問題詳情：

*醇是一種重要的化工原料，又是一種可再生能源，具有開發和應用的廣闊前景。

（1）在一容積為2L的密閉容器內，充入0.2mol CO與0.4mol H2發生反應，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡轉化率與温度，壓強的關係如圖所示。

①A、B兩點對應的壓強大小關係是PA________PB（填“>、<、=”）。

②A、B、C三點的平衡常數KA，KB，KC的大小關係是__________________。

③下列敍述能説明上述反應能達到化學平衡狀態的是__________________(填代號) 。

a．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍   

b．CH3OH的體積分數不再改變

c．混合氣體的密度不再改變                 

d．CO和CH3OH的物質的量之和保持不變

（2）在P1壓強、T1℃時，該反應的平衡常數K=__________________，再加入1.0mol CO後重新到達平衡，則CO的轉化率___________（填“增大，不變或減小”）。

（3）T1℃、1L的密閉容器內發生上述反應，測得某時刻各物質的物質的量如下，CO：0.1mol、H2：0.2mol、CH3OH：0.2mol，此時v(正)________v(逆)（填“>、<或=”）。

【回答】

<    KA=KB>KC    b    100    減小    >   

【分析】

（1）①根據壓強對平衡狀態的影響分析判斷；

②平衡常數只受温度影響，據圖分析，隨温度升高CO轉化率降低，説明正反應放熱；

③達到化學平衡時，正逆反應速率相等，各組分的濃度不隨着時間的變化而變化，根據化學平衡的特徵，由此衍生出的一系列物理量都不變，據此來判斷；

（2）根據CO的轉化率利用三段式法計算平衡常數；根據濃度對平衡狀態的影響分析；

（3）計算此時濃度商和平衡常數比較判斷反應進行的方向。

【詳解】

（1）①反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是氣體體積減小的反應，加壓平衡正向移動，反應物轉化率增大，所以PA＜PB；

②據圖分析，隨温度升高CO轉化率降低，説明正反應放熱，升温平衡逆向移動，平衡常數減小，所以KA=KB＞KC；

③a．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍，都是正反應速率，不能説明反應達到平衡狀態，故a錯誤；

b．CH3OH的體積分數不再改變説明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故b正確；

c．容器體積和氣體質量始終不變，所以混合氣體的密度始終不變，因此密度不變不能説明反應達到平衡狀態，故c錯誤；

d．CO和*醇的化學計量數都為1，所以CO和CH3OH的物質的量之和始終保持不變，不能説明反應達到平衡狀態，故d錯誤；

故*為b；

（2）P1壓強、T1℃時CO的轉化率為0.5，則

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始濃度（mol/L）   0.1     0.2          0

轉化濃度（mol/L）   0.05    0.1         0.05

平衡濃度（mol/L）   0.05    0.1         0.05

化學平衡常數K==100；

若温度不變，再加入1.0mol CO，平衡向正反應移動，重新達到平衡，*氣的轉化率增大，CO的轉化率減小；

（4）T1℃、1L的密閉容器內發生上述反應，測得某時刻各物質的物質的量如下：CO：0.1mol、H2：0.2mol、CH3OH：0.2mol，此時反應的濃度商Qc==50＜K=100，此時v正＞v逆。

知識點：化學平衡圖像分析

題型：填空題