Question

【題目】甲胺(CH3NH2)是合成太陽能敏化劑的原料。一定溫度下，在三個體積均為2.0 L的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物，發生反應CH3OH(g)＋NH3(g) CH3NH2(g)＋H2O(g)，測得有關實驗數據如下：

容器編號	溫度/K	起始物質的量（mol）				平衡物質的量mol
		CH3OH	NH3	CH3NH2	H2O	CH3NH2	H2O
I	530	0.40	0.40	0	0		0.30
II	530	0.80	0.80	0	0
III	500	0	0	0.20	0.20	0.16

下列說法正確的是(　　)

A. 正反應的平衡常數K(Ⅰ)＝K(Ⅱ)<K(Ⅲ)

B. 達到平衡時，體系中c(CH3OH)關系：2c(CH3OH，Ⅰ)>c(CH3OH，Ⅱ)

C. 達到平衡時，轉化率：α(NH3，Ⅰ)＋α(H2O，Ⅲ)<1

D. 530K時，若起始向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.10 mol、NH3 0.15 mol、CH3NH2 0.10 mol、H2O 0.10 mol，則反應將向逆反應方向進行

Answer 1

【答案】AC

【解析】

由反應CH3OH(g)＋NH3(g) CH3NH2(g)＋H2O(g)可知，該反應為反應前后氣體體積不變的反應；容器Ⅰ和容器Ⅱ為等溫等容，容器Ⅲ較容器Ⅰ和容器Ⅱ溫度降低的過程，

由表格中數據，530K時I中，
CH3OH(g)＋NH3(g) CH3NH2(g)＋H2O(g)
起始（mol） 0.40 0.40 0 0
轉化（mol） 0.30 0.30 0.30 0.30
平衡（mol） 0.10 0.10 0.30 0.30
K1==9；容器Ⅱ溫度與容器Ⅰ相同，平衡常數不變；
500K時III中，
CH3OH(g)＋NH3(g) CH3NH2(g)＋H2O(g)
起始（mol） 0 0 0.20 0.20
轉化（mol） 0.04 0.04 0.04 0.04
平衡（mol） 0.04 0.04 0.16 0.16
K3==16，K3 >K1，說明降低溫度平衡向正反應方向移動，即正反應為放熱反應，據此解答。

A. 根據以上分析，正反應的平衡常數K(Ⅰ)＝K(Ⅱ)<K(Ⅲ)，故A正確；

B. 容器Ⅰ和容器Ⅱ為等溫等容，起始量為2倍關系，由于該反應為氣體體積不變的反應，增大壓強，平衡不發生移動，則達到平衡時，體系中

c(CH3OH)關系：2c(CH3OH，Ⅰ)=c(CH3OH，Ⅱ)，故B錯誤；

C. 容器Ⅰ和容器Ⅲ溫度不同，若容器Ⅲ溫度也為530K，則能建立等效平衡，此時應有α(NH3，Ⅰ)＋α(H2O，Ⅲ)=1，由于容器Ⅲ溫度低于530K，降低溫度平衡正向移動，而容器Ⅲ是從逆反應方向建立平衡，則轉化率減小，所以達到平衡時，轉化率：α(NH3，Ⅰ)＋α(H2O，Ⅲ)<1，故C正確；

D. 530K時，若起始向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.10 mol、NH3 0.15 mol、CH3NH2 0.10 mol、H2O 0.10 mol，Qc==0.67<9，則反應將向正反應方向進行，故D錯誤。

所以AC選項是正確的。