Question

【题目】甲醇是一种可再生的清洁能源，一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2 （g）CH3OH（g）△H=a kJmol﹣1 ． 向体积为2L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2 ， 测得不同温度下容器内气体总物质的量随时间（min）的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：

（1）能判断反应达到化学平衡状态的是（填字母）．
A.c（CO）与c（H2）的比值保持不变
B.容器中气体压强保持不变
C.容器中气体密度保持不变
D.单位时间内有1molCO消耗的同时有1mol CH3OH生成
E.v正（H2）=2v逆（CH3OH）
（2）①Ⅱ和Ⅰ相比，Ⅱ改变的反应条件是 ．
②反应Ⅲ在9min时达到平衡，比较反应Ⅰ的温度（T1）和反应Ⅲ的温度（T3）的高低：T1T3（填“＞”“＜”“=”），此正反应是反应（填“放热或吸热”）．
（3）①反应Ⅰ在6min时达到平衡，从反应开始到达到平衡时v （CH3OH）=mol/（Lmin）．
②反应Ⅱ在2min时达到平衡，计算该温度下的平衡常数K= ． 在体积和温度不变的条件下，在上述反应达到平衡Ⅱ时，再往容器中加入1mol CO和3mol CH3OH后，平衡将向（填“正反应、逆反应和不移动”），原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）BE
（2）使用催化剂；＜；放热
（3）0.125；12；不移动；因为平衡Ⅱ后，加入1molCO、3molCH3OH，此时 ，所以平衡不移动
【解析】解：（1）A．c（CO）与c（H2）的比值保持不变未说明正逆反应方向，不能说明反应到达平衡，故错误； B．随反应进行混合气体物质的量减小，恒温恒容下压强减小，容器中压强保持不变说明到达平衡，故正确； C．混合气体总质量不变，恒温恒容下，容器内气体密度始终保持不变，不能说明反应到达平衡，故错误； D．单位时间内有1molCO消耗的同时有1mol CH3OH生成未说明正逆反应方向，不能说明反应到达平衡，故错误； E．v正（H2）=2v逆（CH3OH）说明正逆反应方向速率相等，能说明反应到达平衡，故正确；故选BE．（2）①Ⅱ和Ⅰ相比反应速率加快，不影响平衡移动，正反应为气体物质的量减小的反应，应是使用催化剂，所以答案是：使用催化剂；②反应Ⅲ达平衡时所用的时间比反应Ⅰ达平衡时所用的时间长，化学反应速率慢，所以温度较低，即T1＞T3 ， 升高温度，气体的总物质的量增加，所以逆向移动，所以反应是放热的，所以答案是：＞； 放热；（3）①反应Ⅰ在6min时达到平衡，从反应开始到达到平衡时v （CH3OH）=mol/（Lmin）．

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

则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温度相同，平衡常数相同，平衡常数K（Ⅱ）= = =12，此时浓度商Qc= =12=K，则平衡不移动，
所以答案是：12；不移动； 因为平衡Ⅱ后，加入1molCO、3molCH3OH，此时 ，所以平衡不移动．
【考点精析】本题主要考查了化学平衡状态本质及特征和化学平衡状态的判断的相关知识点，需要掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等才能正确解答此题．