Question

【題目】（1）甲醇是可再生能源，具有開發(fā)應(yīng)用的廣闊前景，回答下列問題：

一定溫度下，在一恒容的密閉容器中，由CO和H2合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）

①下列情形不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________（填序號(hào)）．

A．每消耗1mol CO的同時(shí)生成2molH2 B．混合氣體總物質(zhì)的量不變

C．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化 D．生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等

②CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示．A、B兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K（A）________K（B）（填“＞”、“=”或“＜”）．

（2）已知25℃合成氨反應(yīng)中，1mol N2完全轉(zhuǎn)化為NH3時(shí)釋放的能量為92.4 kJ。現(xiàn)將1mol N2和3mol H2混合置于2L密閉容器中，反應(yīng)進(jìn)行到2s末測得NH3為0.4mol。回答下列問題：

① 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________ ；

② 該反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度平衡向________ （填“正反應(yīng)方向”、“逆反應(yīng)方向”）移動(dòng)；加入催化劑平衡________（填“正”、“逆”、 “不”）移動(dòng)；

③ 前2s內(nèi)v（H2）是________。

Answer 1

【答案】D = N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H=﹣92.4kJ/mol 逆 不 0.15 mol/（Ls）

【解析】

根據(jù)化學(xué)平衡的本質(zhì)和特征判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)；根據(jù)勒夏特列原理分析平衡移動(dòng)的方向。

（1）①A.每消耗1molCO的同時(shí)生成2molH2，能證明正逆反應(yīng)速率是相等的，能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B.該反應(yīng)是一個(gè)前后氣體系數(shù)和變化的反應(yīng)，當(dāng)混合氣體總物質(zhì)的量不變，能說明達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化，是化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，故C錯(cuò)誤；

D．生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等，都表示正反應(yīng)方向速率，不能證明正逆反應(yīng)速率是相等的，此時(shí)不一定達(dá)到化學(xué)平衡，故D正確；

②平衡常數(shù)只和溫度有關(guān)，從圖中信息可得，A和B點(diǎn)溫度相同，故平衡常數(shù)相等，所以K（A）=K（B），
故答案為：=；

（2）①書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，反應(yīng)熱與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成比例，且要標(biāo)注物質(zhì)的聚集狀態(tài)，由于1molN2完全轉(zhuǎn)化為NH3時(shí)釋放的能量為92.4kJ，故熱化學(xué)方程式為：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol，故答案為：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol；
②由于此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故升高溫度，平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；使用催化劑，平衡不移動(dòng)，故答案為：逆，不；
③由于反應(yīng)進(jìn)行到2s末測得NH3為0.4mol，故v（NH3）=c(NH3)/ △t=(0.4mol/2L)/2s==0.1mol/（Ls），而一個(gè)反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，故有： v（H2）=3/2 v（NH3）=0.15mol/（Ls），故答案為：0.15mol/（Ls）。