Question

（1）在一定條件下，容積為100L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）；△H＞0
將1.0molCH₄和2.0molH₂O（g）通入該密閉容器l0min時有0.1molCO生成，則10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v（H₂）______．
（2）在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下，容積為VL某密閉容器中amolCO與2amolH₂在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）；CO的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示．
①該反應(yīng)的△H______（填“＜”、“＞”或“=”）．
②100℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______（用含a、V的代數(shù)式表示）．
③在溫度容積不變的情況下，向該密閉容器再增加amolCO與2amolH₂，達(dá)到新平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率______（填“增大”、“減小”或“不變”），平衡常數(shù)______（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

（1）l0min時有0.1molCO生成，所以v（CO）=

0.1mol 100L

10min

=0.0001mo1?L^-1?min^-1．速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，所以v（H₂）=3v（CO）=3×0.0001mo1?L^-1?min^-1=0.0003mo1?L^-1?min^-1．
故答案為：0.0003mo1?L^-1?min^-1．
（2）①由圖可知，壓強(qiáng)不變，溫度越高CO的轉(zhuǎn)化率越低，故溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0．
故答案為：＜．
②100℃，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為0.5，所以參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為0.5amol．
對于反應(yīng) CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）；
開始（mol）：a 2a 0
變化（mol）：0.5a a0.5a
平衡（mol）：0.5a a 0.5a
所以平衡時 CO的濃度為

0.5amol

vL

=

a

2v

mol/L，H₂的濃度為

amol

vL

=

a

v

mol/L，CH₃OH的濃度為

0.5amol

vL

=

a

2v

mol/L．
100℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)k=

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

=

a 2v

a 2v ×( a v )2

=

v2

a2

．
故答案為：

v2

a2

．
③溫度容積不變，向該密閉容器再增加amolCO與2amolH₂，等效為開始加入2amolCO與4amolH₂，體積擴(kuò)大1倍，平衡后增大壓強(qiáng)，再壓縮恢復(fù)到原來體積，增大壓強(qiáng)平衡向體積減小的方向移動．該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，故向正反應(yīng)移動，CO轉(zhuǎn)化率增大．
平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變．
故答案為：增大；不變．