(1)A.無論是否達(dá)到平衡狀態(tài),生成CH
3OH的速率與消耗CO的速率相等,故A錯(cuò)誤;
B.無論是否達(dá)到平衡狀態(tài),氣體的質(zhì)量不變,容器的體積不變,則混合氣體的密度不變,故B錯(cuò)誤;
C.隨反應(yīng)進(jìn)行,氣體的總的物質(zhì)的量減小,混合混合氣體的總質(zhì)量不變,平均相對分子質(zhì)量增大,混合氣體的相對平均分子質(zhì)量不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C正確;
D.CH
3OH、CO、H
2的濃度都不再發(fā)生變化,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確.
故答案為:CD;
(2)①溫度升高,K減小,說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為:<;
②達(dá)到平衡時(shí)測得c(CO)=0.2mol/L,則轉(zhuǎn)化的CO的物質(zhì)的量為2.0mol-0.2mol/L×1L=1.6mol,
所以CO的轉(zhuǎn)化率為
×100%=80%,則:
CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)
起始(mol/L):1 3 0
變化(mol/L):0.8 1.6 0.8
平衡(mol/L):0.2 1.4 0.8
所以:k=
=2.04,溫度應(yīng)為250℃,
故答案為:80%;250℃;
(3)a.升溫,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率的減小,故a錯(cuò)誤;
b.加入催化劑,平衡不移動(dòng),轉(zhuǎn)化率不變,故b錯(cuò)誤;
c.增加CO的濃度,CO的轉(zhuǎn)化率的減小,故c錯(cuò)誤;
d.恒容充入H
2,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大,故d正確;
e.恒壓充入惰性氣體,平衡不移動(dòng),轉(zhuǎn)化率不變,故e錯(cuò)誤;
f.分離出甲醇,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大,故f正確.
故答案為:df;
(4)A、甲、丙相比較,把甲等效為開始加入1molCH
3OH,丙中甲醇的物質(zhì)的量為甲的2倍,壓強(qiáng)增大,對于反應(yīng)CH
3OH(g)?CO(g)+2H
2(g),平衡向生成甲醇的方向移動(dòng),故2c
1<c
3,故A錯(cuò)誤;
B、由題目可知生成1molCH
3OH的能量變化為
=90.8kJ,甲、乙平衡狀態(tài)相同,令平衡時(shí)甲醇為nmol,對于甲容器,a=90.8n,等于乙容器b=90.8(1-n),故a+b=90.8,故B錯(cuò)誤;
C、比較乙、丙可知,丙中甲醇的物質(zhì)的量為乙的2倍,壓強(qiáng)增大,對于反應(yīng)CH
3OH(g)?CO(g)+2H
2(g),平衡向生成甲醇的方向移動(dòng),故2p
2>p
3,故C錯(cuò)誤;
D、甲、乙處于相同的平衡狀態(tài),則α
1+α
2=1,由C的分析可知α
2>α
3,所以a
1+a
3<1,故D正確,
故答案為:D.