题目内容

11.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投人反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表,则下列关系正确的是(  )
容器反应物投入的量反应物的转化率CH3OH的浓度能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0)
1molCO和2molH2a1c1放出Q1KJ热量
1molCH3OHa2c2吸收Q2KJ热量
2molCO和4molH2a3c3放出Q3KJ热量
A.a1+a3=1B.2Q1=Q3C.c1=c2D.2a1=a3

分析 A.丙等效为在甲中平衡基础上增大,转化率增大,但二者转化率之和不一定等于1;
B.丙与甲相比,等效为在甲平衡的基础上再加入1mol CO和2mol H2,压强增大,平衡向正反应方向移动,丙中反应物的转化率大于甲;
C.甲、乙是完全等效平衡,平衡时各组分的浓度相等;
D.丙与甲相比,等效为在甲平衡的基础上再加入1mol CO和2mol H2,压强增大,平衡向正反应方向移动,转化率增大,但2α1不一定等于α3

解答 解:A.丙等效为在甲中平衡基础上增大,转化率增大,但二者转化率之和不一定等于1,故A错误;
B.丙与甲相比,等效为在甲平衡的基础上再加入1mol CO和2mol H2,压强增大,平衡向正反应方向移动,丙中反应物的转化率大于甲,丙中参加反应的CO大于甲中的2倍,故2Q1<Q3,故B错误;
C.甲、乙是完全等效平衡,平衡时各组分的浓度相等,所以平衡时甲醇的浓度c1=c2,故C正确;
D.丙与甲相比,等效为在甲平衡的基础上再加入1mol CO和2mol H2,压强增大,平衡向正反应方向移动,转化率增大,但2α1不一定等于α3 ,故D错误,
故选:C.

点评 本题综合考查了化学平衡计算、等效平衡等,题目思维量大,关键是理解等效平衡问题,难度中等.

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