Question

【題目】工業上以CO和H2為原料合成甲醇的反應：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H＜0，在容積為1 L的恒容容器中，分別在T1、T2、T3三種溫度下合成甲醇。右圖是上述三種溫度下不同H2和CO的起始組成比（起始時CO的物質的量均為1mol）與CO平衡轉化率的關系。下列說法正確的是

A. H2轉化率：a＞b＞c

B. 上述三種溫度之間關系為T1＞T2＞T3

C. a點狀態下再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH3OH，平衡向正方向移動

D. c點狀態下再通入1 molCO和4 mol H2，新平衡中CH3OH的體積分數增大

Answer 1

【答案】AD

【解析】分析：合成甲醇的反應是放熱反應,溫度升高,平衡逆向進行,反應物轉化率降低,根據圖象曲線變化判斷；根據一氧化碳的轉化率求算各物質的平衡濃度,帶入平衡常數計算公式計算得到平衡常數；根據濃度商和平衡常數相對大小來判斷平衡移動方向。
詳解:A、從圖中可知若n(H2)/n(CO)=1.5，則CO的轉化率a>b>T3下對應的轉化率，此時H2的轉化率也和CO的轉化率一樣順序，即a>b>T3下對應的轉化率；在相同溫度T3時，改變n(H2)/n(CO)從1.5到4（c點），氫氣轉化率減小，所以H2轉化率：a＞b＞c，A正確；

B、根據反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H＜0，是放熱反應,溫度越高，轉化率越低，三種溫度之間關系為T1<T2<T3,B錯誤；
C、a點狀態下，CO轉化率為50%，n(H2)/n(CO)=1.5，n(CO)=1mol，利用三行式找出各量：

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始濃度（mol/L） 1 1.5 0

變化濃度（mol/L） 0.5 1 0.5

平衡濃度（mol/L） 0.5 0.5 0.5

平衡常數K===4，

再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH3OH，

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

各物質濃度（mol/L）(0.5+0.5) 0.5 (0.5+0.5)

此時，濃度商Qc==4=K,所以平衡不移動，C錯誤；

D、c點狀態下再通入1 molCO和4 mol H2，在等溫等容條件下，投料比不變，相當于加壓，平衡正向移動，故D正確；所以本題答案為AD。