题目内容

【题目】在一容积为2L的恒容密闭容器中加入0.2mol CO和0.4mol H2 , 发生如下反应:( )
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 实验测得300℃和500℃下,甲醇的物质的量随时间的变化如下表所示,下列说法正确的是

甲醇物 时间
质的量
温度

10min

20min

30min

40min

50min

60min

300℃

0.080

0.120

0.150

0.168

0.180

0.180

500℃

0.120

0.150

0.156

0.160

0.160

0.160


A.该反应的焓变△H>0,升高温度K增大
B.300℃时,0~20 min H2的平均反应速率 νH2=0.003mol/(Lmin)
C.采取加压、增大H2浓度、加入催化剂的措施都能提高CO的转化率
D.500℃下,向该容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H2 , 依据现有数据可计算出反应达平衡后甲醇的浓度

【答案】D
【解析】A.由表中数据可知,温度越高平衡时甲醇的物质的量越小,说明升高温度平衡向逆反应移动,正反应为放热反应,该反应的焓变△H<0,升高温度平衡常数减小,故A错误; B.由表中数据可知,300℃时,0~20min内CH3OH的物质的量变化量为0.12mol,故v(CH3OH)= =0.003mol/(Lmin),速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=2v(CH3OH)=0.006mol/(Lmin),故B错误;
C.加入催化剂,加快反应速率,平衡不移动,CO的转化率不变,故C错误;
D.由表中数据可知,500℃时40min到达平衡,平衡时甲醇的物质的量为0.16mol,甲醇平衡浓度为 =0.08mol/L,根据三段式计算平衡时各组分的浓度,计算该温度下平衡常数.向该容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H2 , 令平衡时甲醇的浓度为cmol/L,表示出平衡时各组分的浓度,利用平衡常数计算c的值,故D正确;
故选D.
【考点精析】认真审题,首先需要了解化学平衡常数的含义(指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度不变的状态),还要掌握化学平衡状态本质及特征(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))的相关知识才是答题的关键.

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