Question

【题目】在恒容密闭容器中合成甲醇；CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

(1)图1中t3时刻改变的条件是____，t5时刻改变的条件是____.

(2)判断反应达到化学平衡状态的依据是____（填序号）。

a．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

b．混合气体的密度不变

c．混合气体的总物质的量不变

d．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

(3)如图2表示在温度分别为T1、T2时，平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线，A、B两点的反应速率：A____B(填“>”“；”或“<”，下同)，A、C两点的化学平衡常数：A____C。

(4)恒容条件下，下列措施中能使增大的有_____。

A.升高温度 B．充入He气 C．使用催化剂 D．再充入1molCO和2moIH2

(5)在某温度下，容积均为2L的三个密闭容器中-按不同方式投入反应物。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：

下列说法正确的是____（填字母）。

A．在该温度下，甲容器中从反应开始到平衡所需时间为4min，则v(H2)为0.25 mol/(L·min)

B．转化率：α3 >α1，平衡时n(CH3OH)：n3>1.0mol

C．丙容器中，平衡后将容器的容积压缩到原来的1／2，平衡常数K增大

D．体系的压强：p3<2p1=2P2

Answer 1

【答案】 减小压强 升高温度 cd > = D B、D

【解析】（1）结合图1，t5-t6时化学平衡逆向移动，反应速率加快，应该是升高温度的缘故，可逆反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。△H＜0，该反应为体积减小的放热反应，改变反应条件，平衡移动，根据各时刻的速率变化、反应的方向判断即可。（2）达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，百分含量不变，以及由此衍生的其它一些量不变，据此分析；(3)平衡常数是温度的函数；（4）利用平衡原理进行分析；（5）A、根据v=△c/△t计算v（H2）；B、甲、乙为完全等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，丙与甲相比，可以等效为在甲的基础上，压强增大一倍，平衡向正反应移动，平衡时混合气体的物质的量小于甲中的2倍；C、温度不变，平衡常数不变；D、甲、乙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，二者压强相等，丙与甲相比，可以等效为在甲的基础上，压强增大一倍，平衡向正反应移动，平衡时混合气体的物质的量小于甲中的2倍；

（1）由图1可知，t2-t3时为平衡状态，正逆反应物速率相等，反应速率增大，但化学平衡不移动，应为催化剂对化学反应的影响，t3-t4阶段速率减慢，平衡逆向进行，应该是减小压强导致，t5-t6时化学平衡逆向移动，反应速率加快，应该是升高温度的缘故。(2)a．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等，均为正速率，故A错误；b．容器内混合气体的总质量不变，容器的容积不变，容器内气体密度始终不发生变化，故错误；c．反应是前后气体体积变小的反应，混合气体的总物质的量不变，说明化学平衡不再发生移动，达到化学平衡状态，故c正确；d．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化，达到平衡状态，故d正确；故选cd。(3)图2表示在温度分别为T1、T2时，平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线，压强相同时，A点氢气的体积分数，温度高，A、B两点的反应速率：A>B，A、C在等温曲线，故A、C两点的化学平衡常数相等：A=C。(4)恒容条件下，A.升高温度平衡逆向移动，减小，故A错误； B．充入He气，平衡不移动，不变，故B错误； C．使用催化剂，平衡不移动，故C错误；D．再充入1molCO和2moIH2，反应正向进行，增大，故D正确；故选D。(5)A．在该温度下，甲容器中从反应开始到平衡所需时间为4min，由反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，生成0.5molCH3OH消耗1molH2，则v(H2)= 0.125 mol/(L·min)，故A错误；B．甲、乙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，丙与甲相比，可以等效为在甲的基础上，压强增大一倍，平衡向正反应移动，平衡时混合气体的物质的量小于甲中的2倍，故n2=0.5，α3 >α1，n3＞1.0mol，故B正确；C．温度不变，平衡常数不变，丙容器中，平衡后将容器的容积压缩到原来的1／2，平衡常数K不变，故C错误；D．甲、乙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，二者压强相等，丙与甲相比，可以等效为在甲的基础上，压强增大一倍，平衡向正反应移动，平衡时混合气体的物质的量小于甲中的2倍，故压强P3＜2P1=2P2 ，故D正确；故选BD。