Question

【題目】清潔能源具有廣闊的開發(fā)和應用前景，可減少污染解決霧霾問題，其中甲醇、甲烷是優(yōu)質的清潔燃料，可制作燃料電池．一定條件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=﹣105kJmol﹣1 ． 向體積為2L的密閉容器中充入2molCO和4molH2 ， 測得不同溫度下容器內的壓強（P：kPa）隨時間（min）的變化關系如圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲線所示：

（1）Ⅱ和Ⅰ相比，改變的反應條件是 ．
（2）反應Ⅰ在6min時達到平衡，在此條件下從反應開始到達到平衡時v（CH3OH）= ．
（3）反應Ⅱ在2min時達到平衡，平衡常數K（Ⅱ）= ．
（4）比較反應Ⅰ的溫度（T1）和反應Ⅲ的溫度（T3）的高低：T1T3（填“＞”“＜”“=”），判斷的理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）Ⅱ中使用催化劑
（2）0.125mol/（L．min）
（3）12
（4）＞；此反應為放熱反應，降低溫度，反應速率減慢，平衡向正反應方向移動
【解析】解：①Ⅱ和Ⅰ相比反應速率加快，不影響平衡移動，正反應為氣體物質的量減小的反應，應是使用催化劑，所以答案是：Ⅱ中使用催化劑；②恒溫恒容下，壓強之比等于氣體物質的量之比，故平衡時混合氣體總物質的量為（2+4）mol× =3mol，則： CO（g）+2H2 （g）CH3OH（g）物質的量減小△n=2 起始量（mol）：2 4 0
變化量（mol）：1.5 3 1.5 6﹣3=3
平衡量（mol）：0.5 1 1.5
則v（CH3OH）= =0.125 mol/（L．min），
所以答案是：0.125 mol/（L．min）；③Ⅱ、Ⅰ溫度相同，平衡常數相同，平衡常數K（Ⅱ）=K= = =12，所以答案是：12；④反應Ⅲ達平衡時所用的時間比反應Ⅰ達平衡時所用的時間長，化學反應速率快，且Ⅲ平衡時壓強比I小，與I相比平衡正向移動，正反應為氣體體積減小放熱反應，應降低溫度，故溫度T1溫度更高，所以答案是：＞；此反應為放熱反應，降低溫度，反應速率減慢，平衡向正反應方向移動．
【考點精析】本題主要考查了化學平衡狀態(tài)本質及特征和化學平衡的計算的相關知識點，需要掌握化學平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%才能正確解答此題．