Question

19．工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ•mol^-1
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表：

容器		甲	乙	丙
反应物投入量		1 molCO、2 mol H2	1mol CH3OH	2mol CH3OH
衡 时 数据	CH3OH的浓度（mol•L-1）	c1	c2	c3
	反应的能量变化	a kJ	bkJ	ckJ
	体系压强（Pa）	p1	p2	p3
	反应物转化率	a1	a2	a3

下列说法正确的是（　　）

• A． 2 c₁＞c₃
• B． |a|+|b|=90.8
• C． 2 p₂＜p₃
• D． a₁+a₃＜1

Answer 1

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，平衡时相同物质的物质的量相等，设平衡时甲醇为nmol，计算反应热数值；
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，结合α₂＞α₃分析．

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，增大了压强，平衡CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g）向生成甲醇的方向移动，则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，设平衡时甲醇为nmol，对于甲容器：a=90.8n，对于乙容器：b=90.8（1-n），故a+b=90.8，故B正确；
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，则2p₂＞p₃，故C错误；
D．甲、乙处于相同的平衡状态，则α₁+α₂=1，由C可知α₂＞α₃，则a₁+a₃＜1，故D正确，
故选BD．

点评 本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，涉及等效平衡、转化率、化学平衡及其影响等知识，明确等效平衡的含义为解答关键，注意掌握化学平衡及其影响，试题培养了学生的分析、理解能力及逻辑推理能力．