Question

【題目】如何降低大氣中的含量及有效地開發(fā)利用引起了全世界的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)原理，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在容積為1L的密閉容器中，充入和，在下發(fā)生發(fā)應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得和的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如下所示：

(1)從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率______。500℃達(dá)平衡時(shí)，的體積分?jǐn)?shù)為______，如上圖是改變某條件時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖，則該條件是______ 該反應(yīng)的逆反應(yīng)為______反應(yīng)填“放熱”或“吸熱”

(2)500℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______保留兩位小數(shù)，若降低溫度到300℃進(jìn)行，達(dá)平衡時(shí)，K值______填“增大”“減小”或“不變”．

(3)下列措施中能使的轉(zhuǎn)化率增大的是______．

A. 在原容器中再充入

B. 在原容器中再充入和

C. 在原容器中充入

使用更有效的催化劑

E. 將水蒸氣從體系中分離出

(4)500℃條件下，改變起始反應(yīng)物的用量，測(cè)得某時(shí)刻、、和的濃度均為，則此時(shí)正______逆填“”“”或“”

(5)假定該反應(yīng)是在恒容恒溫條件下進(jìn)行，判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志______．

A. 消耗同時(shí)生成1mol

混合氣體密度不變

C. 混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

D.3v正(H2)=v逆(H2O)

E..不變

Answer 1

【答案】0.225mol/(L·min) 升高溫度 吸熱 5.33 增大 BE > CE

【解析】

根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算反應(yīng)速率；根據(jù)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度計(jì)算體積分?jǐn)?shù)及平衡常數(shù)；根據(jù)平衡移動(dòng)規(guī)律分析平衡的移動(dòng)方向及判斷反應(yīng)是否到達(dá)平衡狀態(tài)。

(1)v(CO2)==0.075mol/(L·min)，v(H2)=3v(CO2)=0.075mol/(L·min)×3=0.225mol/(L·min)；500℃達(dá)平衡時(shí)，n(CH3OH)=0.75mol/L×1L=0.75mol，n(H2O)=0.75mol，n(CO2)=0.25mol/L×1L=0.25mol，n(H2)=3mol-0.75mol×3=0.75mol，則的體積分?jǐn)?shù)為 = ；如圖所示，正逆反應(yīng)速率都增大，說明升高了反應(yīng)溫度，且逆反應(yīng)速率增大的更多，平衡向逆方向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理分析得，該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為：0.225mol/(L·min)；；升高溫度；吸熱；

(2)500℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K =5.33；降低溫度，平衡正方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，故答案為：5.33；增大；

(3)A. 在原容器中再充入1molCO2，平衡正方向移動(dòng)，但的轉(zhuǎn)化率減小，故A不選；

B. 在原容器中再充入和，該反應(yīng)為氣體體積較小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以的轉(zhuǎn)化率增大，故B選；

C. 在原容器中充入，平衡不移動(dòng)，所以的轉(zhuǎn)化率不變，故C不選；

使用更有效的催化劑，改變反應(yīng)速率，但對(duì)平衡不影響，故D不選；

E. 將水蒸氣從體系中分離出，減小生成物濃度，平衡正向移動(dòng)，故的轉(zhuǎn)化率增大，故E選，故答案為BE；

(4)、、和的濃度均為時(shí)，Qc=<K，平衡正向移動(dòng)，則此時(shí)正)>v（逆）；

(5)A.消耗和生成1mol都表示正反應(yīng)方向，故A不選；

混合氣體密度不變，該容器為恒容，所以氣體密度始終不變，故B不選；

C.混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不同，則相對(duì)分子質(zhì)量不變說明反應(yīng)物生成物濃度不變，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡，故C選；

D.反應(yīng)中，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，若v正(H2)=3v逆(H2O)，則說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故D不選；

E.不變，說明生成物和反應(yīng)物物質(zhì)的量之比不變，能說明反應(yīng)物和生成物濃度不變，故E選，故答案為CE。