Question

10．在温度相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒压，测得反应达到平衡时的有关数据如表（已知CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）；△H=-90.7kJ/mol）：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1mol CO、2mol H2	1mol CH3OH	2mol CH3OH
CH3OH的浓度（mol/L）	c1	c2	c3
反应的能量变化	放出a kJ	吸收b kJ	吸收c kJ
平衡时体积（L）	V1	V2	V3
反应物转化率	α1	α2	α3

下列说法正确的是（　　）

• A． 2c₁＞c₃
• B． a+b=90.7
• C． 2V₂＜V₃
• D． α₁+α₃=0.75

Answer 1

分析 甲容器反应物投入1molCO、2molH₂与乙容器反应物投入1molCH₃OH、丙容器反应物投入2molCH₃OH在保持恒温、恒压情况下是等效平衡，平衡时CH₃OH的浓度c₁=c₂ =c₃、2V₁=2V₂=V₃、α₁+α₂=1、α₂=α₃、a+b能量总变化相当于1molCO、2molH₂完全转化成1molCH₃OH的能量，即吸放热a+b数值上就等于90.7kJ，c=2b，以此解答该题．

解答 解：A.2molCH₃OH相当于2molCO、4molH₂，甲和丙相比较，在恒温、恒压下处于相同平衡状态，物质的量增多，体积应增大，达平衡时，浓度相等，则c₁=c₃，故A错误；
B．甲乙平衡状态相同，不同的是反应的起始方向不同，在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量，故a+b=90.7，故B正确；
C．乙容器反应物投入1molCH₃OH、丙容器反应物投入2molCH₃OH在保持恒温、恒压情况下是等效平衡，应存在2V₂=V₃，故C错误；
D．甲乙处于相同的平衡状态，则a₁+a₂=1，乙、丙平衡状态相同，转化率相同，α₂=α₃，则α₁+α₃=1，故D错误；
故选B．

点评 本题主要考查的是化学平衡中的等效平衡问题，等效平衡为在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同．