Question

【題目】Ⅰ.已知：CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) △H

現在體積為1L的密閉容器中，充入CO2和H2。實驗測得反應體系中物質的物質的量與時間關系如下表，

回答下列問題：

(1)表格中的n1=______________

(2)0-5min內 v (H2)＝_______________

(3)該條件下CO2的平衡轉化率為__________________

Ⅱ.在容積為100L的密閉容器中，加入1.0molCH4和2.0molH2O（g）。一定條件下發(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g） △H

已知CH4的轉化率與溫度、壓強的關系如圖1所示�；卮鹣铝袉栴}：

(4)100℃時平衡常數為_________________．

(5)圖1中的p1_______p2（填“＜”、“＞”或“=”），其理由是：_________________

(6)若100℃時該可逆反應的平衡常數是K1，200℃該該可逆反應的平衡常數是K2，則K1___ K2（填“＜”、“＞”或“=”）．其理由是__________________

Answer 1

【答案】 0.75mol 0.3 mol·L-1·min-1 75% 2.25×10-4 mol2·L-2 ＜ 相同溫度 時p1下CH4的轉化率大于p2下CH4的轉化率，根據方程式，壓強越小轉化率越高 ＜ 據圖像可知，該可逆反應的△H＞0，溫度升高，平衡正向移動。

【解析】Ⅰ. (1). 因為10分鐘后，二氧化碳的物質的量保持不變了，說明反應達到了化學平衡狀態(tài)，所以表格中的n1= 0.75mol 。

(2). 由表中數據可知，0-5min內氫氣的變化量為二氧化碳的3倍，即1.5mol，所以 v (H2)＝ = = = 0.3 mol·L-1·min-1

(3). 該條件下CO2的平衡量為0.25mol,變化量為0.75mol，所以平衡轉化率=75%

Ⅱ. (4). 在容積為100L的密閉容器中，加入1.0molCH4和2.0molH2O（g）。一定條件下發(fā)生反應： CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g） △H

起始量（mol/L） 0.01 0.02 0 0

變化量（mol/L） 0.005 0.005 0.005 0.015

平衡量（mol/L） 0.005 0.015 0.005 0.015

所以100℃時平衡常數K= = = 2.25×10-4 mol2·L-2

已知CH4的轉化率與溫度、壓強的關系如圖1所示�；卮鹣铝袉栴}：

(5). 圖1中的p1＜p2（填“＜”、“＞”或“=”），其理由是：相同溫度時p1下CH4的轉化率大于p2下CH4的轉化率，根據方程式，正反應是氣體體積增大的方向，所以壓強越小反應物的轉化率越高。

（6）若100℃時該可逆反應的平衡常數是K1，200℃該該可逆反應的平衡常數是K2，則K1＜ K2（填“＜”、“＞”或“=”）．其理由是據圖像可知，該可逆反應的△H＞0，是吸熱反應，所以溫度升高，平衡正向移動，化學平衡常數變大。