Question

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

（1）500℃時(shí)，從反應(yīng)開始到達(dá)到化學(xué)平衡，以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是_______(用nB、tB表示)。

（2）判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_____________(填字母)。

a.2v生成(CH3OH)=v生成(H2) b.壓強(qiáng)不變

c.混合氣體的密度不再改變 d.CO的體積分?jǐn)?shù)不再變化

（3）如果反應(yīng)從逆反應(yīng)開始，將CH3OH充入容器a和b中進(jìn)行反應(yīng)。a的容積保持不變，b的上蓋可隨容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)的改變而上下移動(dòng)，以保持容器內(nèi)外壓強(qiáng)相等。同溫同壓時(shí)，將等量的CH3OH充入初始體積相同的容器a、b中，反應(yīng)同時(shí)開始。反應(yīng)開始時(shí)，a與b中生成H2的速率va_______vb，反應(yīng)過程中兩容器里生成H2的速率是va_______vb，達(dá)到平衡時(shí)，a與b中CH3OH轉(zhuǎn)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(shí)甲醇的正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡；兩邊的化學(xué)計(jì)量數(shù)和不等，壓強(qiáng)不變是平衡狀態(tài)；混合氣體質(zhì)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(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)；CO的濃度體積分?jǐn)?shù)不再改變，說明達(dá)到平衡狀態(tài)；故答案為：abd；

(3)反應(yīng)起始時(shí)，兩容器中甲醇的濃度相等，所以兩容器中生成H2的速率關(guān)系是va=vb；因?yàn)樵摲磻?yīng)是體積增大的反應(yīng)，b是恒壓，而a是恒容，所以在反應(yīng)過程中a的壓強(qiáng)大于b，壓強(qiáng)大反應(yīng)速率也大，所以生成H2的速率關(guān)系是va＞vb；因?yàn)樵摲磻?yīng)是體積增大的反應(yīng)，b是恒壓，而a是恒容，所以再達(dá)到平衡時(shí)，a的壓強(qiáng)大于b，B容器中反應(yīng)正向進(jìn)行的程度大于A，所以甲醇的轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系是：αa＜αb，故答案為：=；＞；＜。