Question

（10分）

⑴.在一定条件下，容积为 100 L密闭容器中发生反应：CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)；ΔH>0

将1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O(g)通入该密闭容器 l0 min时有0.1 mol CO生成，则10 min内该反应的平均速率v(H₂)                         。

⑵.在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H₂在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)；CO的转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①该反应的△H     0 (填“<”、“>”或“=”)。

②100℃时该反应的平衡常数K=                （用含a、V的代数式表示）。

③在温度容积不变的情况下，向该密闭容器再增加a mol CO与 2a mol H₂，达到新平衡时，CO的转化率　  　（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡常数　  　（填“增大”、“减小”或“不变”）。

 

Answer 1

【答案】

(1)  0．0003 mo1·L ^－1·min^－1

(2)    ① <；     ②  V ²／a²             ③增大；不变

【解析】（1）CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g)

        起始  1     2

        转化                   0.1    0.3

所以v(H₂)=0.3mol÷100L÷10min=0．0003 mo1·L ^－1·min^－1

（2）①由图可知，随着温度的升高，CO转化率逐渐降低，所以平衡逆向进行，所以反应为放热反应

②    CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)

起始   a     2a

转化  0.5 a   1a         0.5 a

平衡  0.5a    a          0.5a

K=（0.5a÷V）÷(a/v)²×（0.5a÷V）= V ²／a²

③利用等效平衡原理，体积不变，则平衡正向移动，CO转化率增大，但因为温度没变平衡常数不变。