Question

【題目】在 20 L 的密閉容器中按物質的量之比 1∶2 充入 CO 和 H2，發生：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH。測得 CO 的轉化率隨溫度的變化及不同壓強下的變化，p2 和 195 ℃時 n(H2)隨時間的變化結果如圖表所示。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 點時，v 正＞v 逆

D. 在 p2 及 195 ℃時，該反應的平衡常數為 25

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據化學反應速率和平衡常數的定義進行計算，根據影響化學平衡的因素進行判斷得出正確結論。升高溫度，化學反應速率加快，平衡向著吸熱的方向移動；增大壓強，化學反應速率加快，平衡向著氣體體積減小的方向移動。

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

v（CH3OH）==0.033molL-1min-1，故A錯誤；

B. P1時，升高溫度，CO轉化率減小，平衡逆向移動，故正反應為放熱反應，△H＜0；該反應是氣體體積減小的反應，增大壓強平衡正向移動，195℃時，CO轉化率P2大于P1，壓強從P1變到P2后平衡正向移動，因此P1到P2為增大壓強，P1＜P2，故B錯誤；
C．根據表中數據知，平衡時氫氣轉化率為50%，當可逆反應中初始反應物物質的量之比等于其計量數之比時，其反應物轉化率相等，所以該溫度和壓強下CO的轉化率為50%，根據圖知，A點是平衡狀態，B點轉化率大于A點，該反應在該溫度和壓強下達到平衡狀態，應該向逆反應方向移動，所以B點v（正）＜v（逆），故C錯誤，
D．由表中信息可以知道，起始時：c（H2）==0.4mol/L，c（CO）= c（H2）=0.2mol/L；平衡時：c（H2）==0.2mol/L，

CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
起始濃度（mol/L） 0.2 0.4 0
轉化濃度（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選項是正確的。

故選D。