Question

【題目】甲醇是一種可再生的清潔能源，一定條件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2 （g）CH3OH（g）△H=a kJmol﹣1 ． 向體積為2L的密閉容器中充入2mol CO和4mol H2 ， 測得不同溫度下容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量隨時間（min）的變化關(guān)系如圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲線所示：

（1）能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是（填字母）．
A.c（CO）與c（H2）的比值保持不變
B.容器中氣體壓強保持不變
C.容器中氣體密度保持不變
D.單位時間內(nèi)有1molCO消耗的同時有1mol CH3OH生成
E.v正（H2）=2v逆（CH3OH）
（2）①Ⅱ和Ⅰ相比，Ⅱ改變的反應(yīng)條件是 ．
②反應(yīng)Ⅲ在9min時達(dá)到平衡，比較反應(yīng)Ⅰ的溫度（T1）和反應(yīng)Ⅲ的溫度（T3）的高低：T1T3（填“＞”“＜”“=”），此正反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱或吸熱”）．
（3）①反應(yīng)Ⅰ在6min時達(dá)到平衡，從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡時v （CH3OH）=mol/（Lmin）．
②反應(yīng)Ⅱ在2min時達(dá)到平衡，計算該溫度下的平衡常數(shù)K= ． 在體積和溫度不變的條件下，在上述反應(yīng)達(dá)到平衡Ⅱ時，再往容器中加入1mol CO和3mol CH3OH后，平衡將向（填“正反應(yīng)、逆反應(yīng)和不移動”），原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）BE
（2）使用催化劑；＜；放熱
（3）0.125；12；不移動；因為平衡Ⅱ后，加入1molCO、3molCH3OH，此時 ，所以平衡不移動
【解析】解：（1）A．c（CO）與c（H2）的比值保持不變未說明正逆反應(yīng)方向，不能說明反應(yīng)到達(dá)平衡，故錯誤； B．隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體物質(zhì)的量減小，恒溫恒容下壓強減小，容器中壓強保持不變說明到達(dá)平衡，故正確； C．混合氣體總質(zhì)量不變，恒溫恒容下，容器內(nèi)氣體密度始終保持不變，不能說明反應(yīng)到達(dá)平衡，故錯誤； D．單位時間內(nèi)有1molCO消耗的同時有1mol CH3OH生成未說明正逆反應(yīng)方向，不能說明反應(yīng)到達(dá)平衡，故錯誤； E．v正（H2）=2v逆（CH3OH）說明正逆反應(yīng)方向速率相等，能說明反應(yīng)到達(dá)平衡，故正確；故選BE．（2）①Ⅱ和Ⅰ相比反應(yīng)速率加快，不影響平衡移動，正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，應(yīng)是使用催化劑，所以答案是：使用催化劑；②反應(yīng)Ⅲ達(dá)平衡時所用的時間比反應(yīng)Ⅰ達(dá)平衡時所用的時間長，化學(xué)反應(yīng)速率慢，所以溫度較低，即T1＞T3 ， 升高溫度，氣體的總物質(zhì)的量增加，所以逆向移動，所以反應(yīng)是放熱的，所以答案是：＞； 放熱；（3）①反應(yīng)Ⅰ在6min時達(dá)到平衡，從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡時v （CH3OH）=mol/（Lmin）．

	CO（g）+	2H2 （g）	CH3OH（g）	△H=a kJmol﹣1
初始量	2mol	4mol	0
變化量	x	2x	x
平衡量	2-x	4-2x	x

則2﹣x+4﹣2x+x=3，解得x=1.5，所以v （CH3OH）= mol/（Lmin）=0.125 mol/（L．min）；
所以答案是：0.125；②Ⅱ、Ⅰ溫度相同，平衡常數(shù)相同，平衡常數(shù)K（Ⅱ）= = =12，此時濃度商Qc= =12=K，則平衡不移動，
所以答案是：12；不移動； 因為平衡Ⅱ后，加入1molCO、3molCH3OH，此時 ，所以平衡不移動．
【考點精析】本題主要考查了化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷的相關(guān)知識點，需要掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）；狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等才能正確解答此題．