Question

在一容積為2L的恒容密閉容器中加入0.2mol CO和0.4mol H₂，發(fā)生如下反應(yīng)：（ ）
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g） 實驗測得300℃和500℃下，甲醇的物質(zhì)的量隨時間的變化如下表所示，下列說法正確的是

甲醇物  時間 質(zhì)的量 溫度	10min	20min	30min	40min	50min	60min
300℃	0.080	0.120	0.150	0.168	0.180	0.180
500℃	0.120	0.150	0.156	0.160	0.160	0.160

A．該反應(yīng)的焓變△H＞0，升高溫度K增大
B．300℃時，0～20 min H₂的平均反應(yīng)速率 ν_（H_2）=0.003mol/
C．采取加壓、增大H₂濃度、加入催化劑的措施都能提高CO的轉(zhuǎn)化率
D．500℃下，向該容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H₂，依據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)可計算出反應(yīng)達平衡后甲醇的濃度

Answer 1

【答案】分析：A．由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡時甲醇的物質(zhì)的量越小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，據(jù)此解答；
B．由表中數(shù)據(jù)可知，300℃時，0～20min內(nèi)CH₃OH的物質(zhì)的量變化量為0.12mol，根據(jù)v=計算v（CH₃OH），再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v（H₂）；
C．加入催化劑，加快反應(yīng)速率，平衡不移動，CO的轉(zhuǎn)化率不變；
D．由表中數(shù)據(jù)可知，500℃時40min到達平衡，平衡時甲醇的物質(zhì)的量為0.16mol，甲醇平衡濃度為=0.08mol/L，根據(jù)三段式計算平衡時各組分的濃度，計算該溫度下平衡常數(shù)．向該容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H₂，令平衡時甲醇的濃度為cmol/L，表示出平衡時各組分的濃度，利用平衡常數(shù)計算c的值．
解答：解：A．由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡時甲醇的物質(zhì)的量越小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，該反應(yīng)的焓變△H＜0，升高溫度平衡常數(shù)減小，故A錯誤；
B．由表中數(shù)據(jù)可知，300℃時，0～20min內(nèi)CH₃OH的物質(zhì)的量變化量為0.12mol，故v（CH₃OH）==0.003mol/（L?min），速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則v（H₂）=2v（CH₃OH）=0.006mol/（L?min），故B錯誤；
C．加入催化劑，加快反應(yīng)速率，平衡不移動，CO的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯誤；
D．由表中數(shù)據(jù)可知，500℃時40min到達平衡，平衡時甲醇的物質(zhì)的量為0.16mol，甲醇平衡濃度為=0.08mol/L，根據(jù)三段式計算平衡時各組分的濃度，計算該溫度下平衡常數(shù)．向該容器中初始加入0.1 mol CO和0.3 mol H₂，令平衡時甲醇的濃度為cmol/L，表示出平衡時各組分的濃度，利用平衡常數(shù)計算c的值，故D正確；
故選D．
點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率計算、化學(xué)平衡影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用等，難度中等，注意掌握理解化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用．