Question

【題目】在 20 L 的密閉容器中按物質(zhì)的量之比 1∶2 充入 CO 和 H2，發(fā)生：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH。測得 CO 的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化及不同壓強(qiáng)下的變化，p2 和 195 ℃時(shí) n(H2)隨時(shí)間的變化結(jié)果如圖表所示。下列說法正確的是( )

A. 0～3 min，平均速率 v(CH3OH)＝0.8 mol·L-1·min-1

B. p1＜p2，ΔH>0

C. 在 B 點(diǎn)時(shí)，v 正＞v 逆

D. 在 p2 及 195 ℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 25

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率和平衡常數(shù)的定義進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素進(jìn)行判斷得出正確結(jié)論。升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡向著吸熱的方向移動(dòng)；增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡向著氣體體積減小的方向移動(dòng)。

A．0～3min，n（H2）=8-4=4mol，故n（CH3OH）=4÷2=2mol，

v（CH3OH）==0.033molL-1min-1，故A錯(cuò)誤；

B. P1時(shí)，升高溫度，CO轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H＜0；該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，195℃時(shí)，CO轉(zhuǎn)化率P2大于P1，壓強(qiáng)從P1變到P2后平衡正向移動(dòng)，因此P1到P2為增大壓強(qiáng)，P1＜P2，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，平衡時(shí)氫氣轉(zhuǎn)化率為50%，當(dāng)可逆反應(yīng)中初始反應(yīng)物物質(zhì)的量之比等于其計(jì)量數(shù)之比時(shí)，其反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等，所以該溫度和壓強(qiáng)下CO的轉(zhuǎn)化率為50%，根據(jù)圖知，A點(diǎn)是平衡狀態(tài)，B點(diǎn)轉(zhuǎn)化率大于A點(diǎn)，該反應(yīng)在該溫度和壓強(qiáng)下達(dá)到平衡狀態(tài)，應(yīng)該向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以B點(diǎn)v（正）＜v（逆），故C錯(cuò)誤，
D．由表中信息可以知道，起始時(shí)：c（H2）==0.4mol/L，c（CO）= c（H2）=0.2mol/L；平衡時(shí)：c（H2）==0.2mol/L，

CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
起始濃度（mol/L） 0.2 0.4 0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）0.1 0.2 0.1
平衡濃度（mol/L）0.1 0.2 0.1
K===25，所以D選項(xiàng)是正確的。

故選D。