Question

【题目】一定温度下，在三个容积均为2L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：2CO(g) + 4H2(g)CH3OCH3(g) + H2O(g) △H<0，测得反应的相关数据如下表：

	容器1	容器2	容器3
反应温度T/K	600	600	500
反应物投入量	0.2mol CO 0.4mol H2	0.4mol CO 0.8mol H2	0.2mol CH3OCH3 0.2mol H2O
平衡v(CO)/(mol·L-1·s-1)	v1	v2	v3
平衡n(H2)/(mol)	0.2	n2	n3
平衡体系总压强p/Pa	p1	p2	p3
物质的平衡转化率a	a1(CO)	a2(CO)	a3(CH3OCH3)
平衡常数K	K1	K2	K3

下列说法正确的是

A.v1<v2，n2>0.4B.K2=2.5×103，p2>p3

C.2p1<p3，a1(CO) >a2(CO)D.n3<0.4，a2(CO) + a3(CH3OCH3)<1

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．容器1和容器2温度相同，但容器2内浓度更大，反应速率更快，所以v1<v2；若容器2的容积为容器1的二倍，则二者达到等效平衡，n2=0.4，但实际上容器2容积与容器1相等，相当于在等效平衡的基础上进行加压，该反应为气体系数减小的反应，加压平衡正向移动，则n2<0.4，故A错误；

B．温度相同平衡常数相同，所以K1=K2，对于容器1，投料为0.2mol CO，0.4mol H2，平衡时n(H2)=0.2mol，容器体积为2L，列三段式有

所以平衡常数K1==2.5×103，即K2=2.5×103；

将容器3的投料极限转化后和容器2投料相同，若二者反应温度相同，则达到等效平衡，此时p2=p3，但实际上容器3温度降低，该反应正反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，导致压强减小，所以p2>p3，故B正确；

C．若容器3与容器1反应温度相同，且容积为容器1的2倍，则二者达到等效平衡，此时p1=p3，但实际上二者容积相等，假设把容积压缩到与1相等的过程中平衡不移动，此时2p1=p3，但实际加压平衡会正向移动，所以2p1>p3，且温度降低平衡正向移动，导致p3进一步减小；

根据A选项分析可知a1(CO) <a2(CO)，故C错误；

D．根据C选项分析，容器3相当于容器1的等效平衡状态正向移动，所以n3<0.4；容器2和3若为等效平衡，则a2(CO)+a3(CH3OCH3)=1，根据B选项分析可知容器3相当于容器2的等效平衡状态正向移动，a3(CH3OCH3)减小，所以a2(CO)+a3(CH3OCH3)<1，故D正确；

故答案为BD。