Question

【題目】煤、水煤氣、甲醇、乙醇等都是重要的化工原料。

（1）水煤氣生產原理是：C(s)+H2O(g) CO(g)+ H2(g) ΔH = +131.3kJ·mol-1。

①能說明該反應達到平衡狀態的是______（填字母）。

A．v正(CO)= v正(H2) B．c(CO)=c(H2)

C．恒容容器中，氣體密度不變 D．恒容容器中，氣體壓強不變

②該反應達到化學平衡時，若要增大水蒸氣的轉化率可采取的措施是____（填字母）。

A．增加碳的物質的量 B．增加水蒸氣的物質的量

C．增大壓強 D．升高溫度

（2）已知：CO(g)+ 2H2 (g) CH3OH(g)。等物質的量的 CO與H2在催化劑作用下反應生成甲醇，平衡后若將容器的容積壓縮為原來的一半（其他條件不變），對平衡體系產生的影響是______（填字母）。

A．c( H2 )減少 B．CH3OH 的物質的量增加 C．重新平衡時減小

（3）已知6H2(g)＋2CO2(g) CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) 。在溫度為T℃，容積不變的密閉容器中，將3mol H2和1mol CO2混合，達到平衡時CO2氣體的體積分數為a。

①達到平衡時，轉化率α(H2)：α(CO2) = ______。

②恒容下，再向該容器中充入2mol He，則H2的轉化率______（填“增大” 、“減小” 或“不變”）。

③在T℃，容積可變的密閉容器中將3mol H2和1mol CO2混合，達到平衡時CO2氣體的體積分數_______a（填“＞” 、“＜” 或“=”）。

Answer 1

【答案】CD D BC 1：1 不變 ＜

【解析】

(1)①達到平衡狀態時正、逆反應速率相等，正、逆反應速率相等是指用同一種物質來表示的反應速率，不同物質表示的反應速率與化學計量數成正比。

②反應物C是固體，該反應是一個氣體體積增大的吸熱反應；

（2）該反應是一個氣體體積減小的反應，平衡后若將容器的容積壓縮為原來的一半，壓強增大，平衡向正反應方向移動；

（3）①若反應物起始量之比與化學計量數之比相等，反應物的轉化率相等；

②恒容下，再向該容器中充入2 mol He，各物質的濃度不變；

③在相同溫度和起始量相同的條件下，容積可變的密閉容器相對于恒容容器相當于改變壓強。

(1) ①A、v正(CO)和v正(H2)均代表正反應速率，不能說明正逆反應速率相等，無法判斷是否達到平衡狀態，故錯誤；

B、c(CO)=c(H2)與反應起始量有關，不能說明CO和H2濃度保持不變，無法判斷是否達到平衡狀態，故錯誤；

C、反應物C是固體，由質量守恒定律可知，平衡前后氣體質量增大，恒容容器中，氣體密度增大，則氣體密度不變能表明反應已達到平衡狀態，故正確；

D項、該反應是一個氣體體積增大的反應，恒容容器中，氣體壓強增大，則氣體壓強不變能表明反應已達到平衡狀態，故正確；

CD正確，故答案為：CD；

②A、反應物C是固體，增加碳的物質的量，平衡不移動，水蒸氣的轉化率不變，故錯誤；

B、增加水蒸氣的物質的量，水蒸氣濃度增大，平衡正向移動，新平衡時，水蒸氣濃度增大，轉化率減小，故錯誤；

C、該反應是一個氣體體積增大的反應，增大壓強，平衡向逆反應方向移動，水蒸氣轉化率減小，故錯誤；

D、該反應是吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向移動，水蒸氣轉化率增大，故正確；

D正確，故答案為：D；

（2）該反應是一個氣體體積減小的反應，平衡后若將容器的容積壓縮為原來的一半，壓強增大，平衡向正反應方向移動。

A、新平衡時，氫氣物質的量減小，濃度增大，故錯誤；

B、新平衡時，甲醇的物質的量增加，濃度增大，故正確；

C、新平衡時，氫氣物質的量減小，甲醇的物質的量增加，則減小，故正確；

BC正確，故答案為：BC；

（3）①由化學方程式可知，H2和CO2物質的量的變化量之比為3:1，起始3mol H2和1mol CO2物質的量之比為3:1，由轉化率公式可知，達到平衡時，轉化率α(H2)：α(CO2)為1:1，故答案為：1:1；

②恒容下，再向該容器中充入2mol He，各物質的濃度不變，化學反應速率不變，平衡不移動，則H2的轉化率不變，故答案為：不變；

③該反應是是一個氣體體積減小的反應，在相同溫度和起始量相同的條件下，容積可變的密閉容器相對于恒容容器相當于增大壓強，增大壓強，平衡向正反應方向移動，CO2氣體的體積分數減小，故答案為：＜。