Question

工业上用CO与H₂合成甲醇，CO（g）+2H₂（s）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ/mol．300℃时，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：下列说法正确的是（　　）

容量		甲	乙	丙
反应物投入量		1molCO、2molH2	1mol CH3OH	2mol CH3OH
平衡时 数据	CH3OH的浓度（mol/L）	c1	c2	c3
	反应的能量变化	a kJ	b kJ	c kJ
	体系压强（Pa）	P1	P2	P3
	反应物转化率	α1	α2	α3

• A、2c₁＞c₃
• B、a+b＜90.8
• C、2P₂＜P₃
• D、α₁+α₃＜1

Answer 1

考点：等效平衡,化学平衡建立的过程

专题：化学平衡专题

分析：A、甲、丙相比较，把甲等效为开始加入1molCH₃OH，丙中甲醇的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动；
B、由题目可知生成1molCH₃OH的能量变化为90.8kJ，甲、乙平衡状态相同，令平衡时甲醇为nmol，计算反应热数值，据此判断；
C、比较乙、丙可知，丙中甲醇的物质的量为乙的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动；
D、甲、乙处于相同的平衡状态，则α₁+α₂=1，由C的分析可知α₂＞α₃，据此判断．

解答： 解：A、甲、丙相比较，把甲等效为开始加入1molCH₃OH，丙中甲醇的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2c₁＜c₃，故A错误；
B、由题目可知生成1molCH₃OH的能量变化为90.8kJ，甲、乙平衡状态相同，令平衡时甲醇为nmol，对于甲容器，a=90.8n，等于乙容器b=90.8（1-n），故a+b=90.8，故B错误；
C、比较乙、丙可知，丙中甲醇的物质的量为乙的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2p₂＞p₃，故C错误；
D、甲、乙处于相同的平衡状态，则α₁+α₂=1，由C的分析可知α₂＞α₃，所以a₁+a₃＜1，故D正确，
故选D．

点评：本题考查等效平衡问题，难度较大，注意平衡状态在理解等效平衡问题的应用．