题目内容
【题目】在三个体积均为2 L恒容密闭容器中,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0达到平衡,得到如下数据。下列说法正确的是
容器编号 | 温度/K | 物质的起始物质的量/mol | 物质的平衡物质的量/mol | ||
CO(g) | H2(g) | CH3OH(g) | CH3OH(g) | ||
Ⅰ | T1 | 0.40 | 0.80 | 0 | 0.24 |
Ⅱ | T2 | 0 | 0 | 0.40 | 0.20 |
Ⅲ | T2 | a | b |
A.反应温度:T1<T2
B.达平衡时,转化率:α(CO,Ⅰ)+α(CH3OH,Ⅱ)>1
C.在容器Ⅲ中,若平衡时,CO的转化率大于H2,则
D.在容器Ⅲ中,若起始时加入0.4 mol CO、0.4 mol H2和0.4 mol CH3OH,则此时v(正)>v(逆)
【答案】AB
【解析】
分析题给信息,该可逆反应为气体分子数减小且正反应为放热的反应,分析容器Ⅰ和容器Ⅱ的投料量,可知二者投料量等效。但最终物质的平衡物质的量不相等,说明二者温度应不相同,根据化学平衡的移动,分析T1、T2的关系。容器Ⅲ中反应条件与容器Ⅱ相同,结合题给信息具体分析。
A.容器Ⅰ中加入0.40 mol CO、0.80 mol H2,与容器Ⅱ中加入0.40 mol CH3OH等效,达到平衡时,容器Ⅱ中CH3OH的物质的量比容器Ⅰ少,结合可逆反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0,可知,反应向逆反应方向移动。因此反应温度:T1<T2,A项正确;
B.根据等效平衡原理,若T1=T2,则转化率:α(CO,Ⅰ)+α(CH3OH,Ⅱ)=1,因T1<T2,α(CH3OH,Ⅱ)变大,所以α(CO,Ⅰ)+α(CH3OH,Ⅱ)>1,B项正确;
C.在容器Ⅲ中,若平衡时,CO的转化率大于H2,则,C项错误;
D.依据容器Ⅱ中平衡时CH3OH的平衡物质的量,可计算出该温度下反应的化学平衡常数K=25,在容器Ⅲ中,若起始时加入0.4 mol CO、0.4 mol H2和0.4 mol CH3OH,可计算出此时浓度商Qc=25=K,Qc=K,平衡不移动,则此时v(正)=v(逆),D项错误。