Question

【題目】清潔能源具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景，可減少污染解決霧霾問題，其中甲醇、甲烷是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，可制作燃料電池．一定條件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=﹣105kJmol﹣1 ． 向體積為2L的密閉容器中充入2molCO和4molH2 ， 測得不同溫度下容器內(nèi)的壓強（P：kPa）隨時間（min）的變化關(guān)系如圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲線所示：

（1）Ⅱ和Ⅰ相比，改變的反應(yīng)條件是 ．
（2）反應(yīng)Ⅰ在6min時達(dá)到平衡，在此條件下從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡時v（CH3OH）= ．
（3）反應(yīng)Ⅱ在2min時達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K（Ⅱ）= ．
（4）比較反應(yīng)Ⅰ的溫度（T1）和反應(yīng)Ⅲ的溫度（T3）的高低：T1T3（填“＞”“＜”“=”），判斷的理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）Ⅱ中使用催化劑
（2）0.125mol/（L．min）
（3）12
（4）＞；此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，反應(yīng)速率減慢，平衡向正反應(yīng)方向移動
【解析】解：①Ⅱ和Ⅰ相比反應(yīng)速率加快，不影響平衡移動，正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，應(yīng)是使用催化劑，所以答案是：Ⅱ中使用催化劑；②恒溫恒容下，壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比，故平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為（2+4）mol× =3mol，則： CO（g）+2H2 （g）CH3OH（g）物質(zhì)的量減小△n=2 起始量（mol）：2 4 0
變化量（mol）：1.5 3 1.5 6﹣3=3
平衡量（mol）：0.5 1 1.5
則v（CH3OH）= =0.125 mol/（L．min），
所以答案是：0.125 mol/（L．min）；③Ⅱ、Ⅰ溫度相同，平衡常數(shù)相同，平衡常數(shù)K（Ⅱ）=K= = =12，所以答案是：12；④反應(yīng)Ⅲ達(dá)平衡時所用的時間比反應(yīng)Ⅰ達(dá)平衡時所用的時間長，化學(xué)反應(yīng)速率快，且Ⅲ平衡時壓強比I小，與I相比平衡正向移動，正反應(yīng)為氣體體積減小放熱反應(yīng)，應(yīng)降低溫度，故溫度T1溫度更高，所以答案是：＞；此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，反應(yīng)速率減慢，平衡向正反應(yīng)方向移動．
【考點精析】本題主要考查了化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學(xué)平衡的計算的相關(guān)知識點，需要掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）；反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%才能正確解答此題．