Question

【题目】一定条件下，在体积为3L的密闭容器中反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJ·mol-1，△S=bJ·mol-1·K-1 (a、b均为正数)，达到化学平衡状态。

（1）500℃时，从反应开始到达到化学平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是_______(用nB、tB表示)。

（2）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是_____________(填字母)。

a.2v生成(CH3OH)=v生成(H2) b.压强不变

c.混合气体的密度不再改变 d.CO的体积分数不再变化

（3）如果反应从逆反应开始，将CH3OH充入容器a和b中进行反应。a的容积保持不变，b的上盖可随容器内气体压强的改变而上下移动，以保持容器内外压强相等。同温同压时，将等量的CH3OH充入初始体积相同的容器a、b中，反应同时开始。反应开始时，a与b中生成H2的速率va_______vb，反应过程中两容器里生成H2的速率是va_______vb，达到平衡时，a与b中CH3OH转化率相比较，则是aa______ab

Answer 1

【答案】 mol·L-1·min-1 abd = > <

【解析】(1)υ(CH3OH)= mol/(L·min)，故υ(H2)=2υ(CH3OH)= mol/(L·min)，故答案为： mol/(L·min)；

(2)2v生成(CH3OH)=v生成(H2)，体现此时甲醇的正逆反应速率相等，达到平衡；两边的化学计量数和不等，压强不变是平衡状态；混合气体质量和体积始终不改变，气体的密度不变，不能作为判断是否达到平衡状态的依据；CO的浓度体积分数不再改变，说明达到平衡状态；故答案为：abd；

(3)反应起始时，两容器中甲醇的浓度相等，所以两容器中生成H2的速率关系是va=vb；因为该反应是体积增大的反应，b是恒压，而a是恒容，所以在反应过程中a的压强大于b，压强大反应速率也大，所以生成H2的速率关系是va＞vb；因为该反应是体积增大的反应，b是恒压，而a是恒容，所以再达到平衡时，a的压强大于b，B容器中反应正向进行的程度大于A，所以甲醇的转化率大小关系是：αa＜αb，故答案为：=；＞；＜。