Question

【題目】工業(yè)上一般在恒容密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
（1）判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填字母序號，下同）　 　 ．
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的相對平均分子質(zhì)量不變
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
E.氣體的壓強(qiáng)不再改變
（2）表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）．

溫度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)后，達(dá)到平衡時(shí)測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為 ， 此時(shí)的溫度為 ．
（3）要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是 ．
a．升溫 b．加入催化劑 c．增加CO的濃度 d．恒容下加入H2使壓強(qiáng)變大
e．恒容下加入惰性氣體使壓強(qiáng)變大 f．分離出甲醇
（4）在250℃時(shí)，測得某密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度見表：

CO	H2	CH3OH
0.5molL﹣1	2molL﹣1	6molL﹣1

此時(shí)反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系是：v（正）v（逆）（填“＞”“＜”或“═”）．

Answer 1

【答案】
（1）C,D,E
（2）80%,250℃
（3）df
（4）＜
【解析】解：（1）A．無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，生成CH3OH的速率與消耗CO的速率始終相等，所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故錯(cuò)誤；

B．混合物的質(zhì)量始終不變，容器的體積不變，所以混合氣體的密度始終不變，所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故錯(cuò)誤；

C．反應(yīng)前后，混合氣體的物質(zhì)的量改變，氣體的質(zhì)量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，混合氣體的相對平均分子質(zhì)量不變，所以能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故正確；

D．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化，所以能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故正確；

E．氣體的壓強(qiáng)不再改變，說明氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；
（2）平衡時(shí)一氧化碳的物質(zhì)的量=0.2mol/L×2L=0.4mol，轉(zhuǎn)化率= = =80%，

平衡常數(shù)K= =2.04，所以是250℃；

	CO（g）+	2H2（g）	CH3OH（g）
起始（mol/L）	1	3	0
轉(zhuǎn)化（mol/L）	0.8	1.6	0.8
平衡（mol/L）	0.2	1.4	0.8

（3）a．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故錯(cuò)誤；

b．催化劑對平衡移動(dòng)無影響，故錯(cuò)誤；

c．增加CO的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但CO的轉(zhuǎn)化率降低，故錯(cuò)誤；

d．加入H2加壓，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，故正確；

e．加入惰性氣體加壓，參加反應(yīng)的氣體壓強(qiáng)不變，平衡不移動(dòng)，故錯(cuò)誤；

f．分離出甲醇，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，故正確；
（4）當(dāng)溫度為850℃時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.041，依據(jù)平衡常數(shù)概念計(jì)算，利用氣體反應(yīng)前后物質(zhì)的量不變，可以用物質(zhì)的量代替平衡濃度計(jì)算平衡常數(shù)，K= =3＞K=2.041，平衡逆向進(jìn)行，v（正）＜v（逆）；
故答案為：（1）CDE；（2）80%；250℃；（3）df；（4）＜
（1）判斷一個(gè)可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，應(yīng)判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，若相等則達(dá)到平衡狀態(tài)；
（2）根據(jù)平衡三段式進(jìn)行計(jì)算；
（3）“要提高CO的轉(zhuǎn)化率”則應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（4）比較與平衡常數(shù)K的大小，確定反應(yīng)進(jìn)行的方向，從而確定正逆反應(yīng)速率的大小。