题目内容
【题目】若反应 CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1的密闭容器中发生,反应过程中各物质的物质的量随时间变化如表所示:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 |
H2 | 4mol | 2mol | ||
CO | 2mol | 1mol | ||
CH3OH(g) | 0 | 0.7mol |
①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是____________(填字母);
A.容器内压强保持不变
B.2v正(H2)=v逆(CH3OH)
C.混合气体的相对分子质量保持不变
D.混合气体的密度保持不变
②若起始压强为P0 kPa,则在该温度下反应的平衡常数Kp=_________ (kPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③反应速率若用单位时间内分压的变化表示,则10min内H2的反应速率v(H2)=__________kPamin-1。
【答案】AC
【解析】
结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡状态;K为生成物平衡分压幂之积与反应物平衡分压幂之积的比值;结合v=
计算。
①A、容器内压强保持不变,可知气体的总物质的量不变,为平衡状态,故A选;
B、2v正(H2)=v逆(CH3OH),不满足不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,不是平衡状态,故B不选;
C、混合气体的相对分子质量保持不变,可知气体的总物质的量不变,为平衡状态,故C选;
D、混合气体的密度始终保持不变,不能以此判断平衡状态,故D不选。
故答案为:AC;
②由表中数据可知,10min达到平衡,则
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由于反应开始时气体的物质的量是6mol,起始压强为P0,平衡时的压强为
P0,反应开始氢气的分压为
P0,平衡时氢气的分压为
P0×
=
P0,CO、CH3OH的平衡分压均为
P0×
=
P0,
若起始压强为P0 kPa,则在该温度下反应的平衡常数Kp=
(kPa)-2=
(kPa)-2,故答案为:
;
③10min内H2的反应速率v(H2)=
=
kPamin-1,故答案为:
。