Question

CO與H₂可在一定條件下發(fā)生反應生成燃料甲醇，現(xiàn)將2molCO和4molH₂置于一體積不變的2L密閉容器中，反應生成氣態(tài)甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）AH=akj?mol^-1
測定不同條件、不同時間段內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率，得到如下數(shù)據(jù)：

	1小時	2小時	3小時	4小時
T1	40%	70%	80%	80%
T 2	55%	65%	a1	a2

（1）根據(jù)上述信息，可判讀a

 

0 （填“＞”、“＜”、“=”或“無法判斷”）
（2）T₁℃下，第1小時內(nèi)H2的平均反應速率為

 

mol?L^-1?h^-1該溫度下的化學平衡常數(shù)為

 

．
（3）根據(jù)所給的數(shù)據(jù)作出的下列判斷中正確的是

 

．
    A．溫度T₁℃時，反應在2小時的時候混合氣體密度比1小時的時候打大
    B．溫度T₂℃時，反應在2小時的時候混合氣體平均相對分子質(zhì)量比1小時的時候大
    C．溫度T₂℃時，反應在2小時的時候v正（H₂）=2v逆（CH₃OH）
    D．溫度T₂℃時，a₁=a₂＞65%
（4）在圖中畫出溫度T₂℃時，CO物質(zhì)的量濃度隨時間的變化趨勢

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)單位時間內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率的變化確定溫度的高低；
（2）化學反應速率之比等于方程式的系數(shù)之比；根據(jù)三行式計算化學平衡常數(shù)數(shù)；
（3）A、據(jù)ρ=

m

V

求算；
B、據(jù)M=

混合氣體的質(zhì)量總和

混合氣體的物質(zhì)的量總和

結(jié)合平衡移動進行判斷；
C、平衡后正逆反應速率相等，2h時并未平衡；
D、T₂溫度較高，2h時可能已經(jīng)達到平衡狀態(tài)．
（4）T₂溫度較高，達到平衡時間短，CO濃度高．

解答： 解：（1）在時間間隔一個小時內(nèi)，T₂溫度下一氧化碳的轉(zhuǎn)化率變化較大，所以T₂溫度較高，在1小時時，溫度從T₁到T₂，升高溫度，則一氧化碳的轉(zhuǎn)化率降低，所以平衡逆向移動，該反應是放熱的，即a＜0，故答案為：＜；
（2）T₁℃下，在第一小時內(nèi)用CO表示的反應速率為：

2mol×40% 2L

1h

=0.4mol/（L?h），H₂表示的化學反應速率是CO速率的一倍，即為0.8mol/（L?h）；
T₁℃下，CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
初始濃度：1        2         0
變化濃度：0.8     1.6       0.8
平衡濃度：0.2     0.4       0.8
則K=

0.8

0.2×0．42

=25，故答案為：0.8；25；
（3）A、混合氣體質(zhì)量不變，容器體積不變，所以密度始終不變，故A錯誤；
B、M=

混合氣體的質(zhì)量總和

混合氣體的物質(zhì)的量總和

，溫度升高，平衡逆向移動，混合氣體的物質(zhì)的量增多，M減小，故B正確；
C、T₂溫度較高，2h時可能已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，也可能未達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D、T₂溫度較高，2h時可能已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，a₁=a₂=65%，故D錯誤；
故選B．
（4）T₂溫度較高，達到平衡時間短，CO濃度高，如圖：，故答案為：．

點評：本題考查了平衡移動、化學平衡常數(shù)的計算、濃度時間圖象，題目難度中等．