Question

【題目】（1）某溫度下，在2L密閉容器中，充入2.4mol CO2和4.4molH2，發生合成甲醇的反應，CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，測得甲醇的物質的量濃度隨時間的變化圖像如圖(1)中的曲線I，則前4分鐘ν(CO2)=___；若在1 min時，改變某一反應條件，曲線I變為曲線II，則改變的條件為___；該溫度下反應的化學平衡常數為___。

（2）在另一溫度下發生合成甲醇的反應，如圖(2)關閉K，向A容器中充入1molCO2和4molH2，向B容器中充入1.2molCO2和4.8molH2，兩容器分別發生上述反應。已知起始時容器A和B的體積均為aL，反應達到平衡時容器B的體積為0.9aL，維持其他條件不變，若打開K一段時間后重新達到平衡，容器B的體積為___L(不考慮溫度的變化，P為可自由滑動活塞，不考慮活塞的摩擦力)。

Answer 1

【答案】0.1mol·L-1·min-1 加入催化劑 0.2 0.65a

【解析】

打開A、B容器間的活塞K，兩容器內的氣體相通，此時氣體的壓強等于大氣壓強，與B容器的壓強相同。只要我們求出B容器中氣體的起始物質的量與平衡時氣體的體積關系，就可求出A、B相通時氣體的總體積，從而求出A、B相通后B容器的體積。

（1） CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

起始量 1.2mol/L 2.2mol/L 0 0

變化量 0.4mol/L 1.2mol/L 0.4mol/L 0.4mol/L

平衡量 0.8mol/L 1.0mol/L 0.4mol/L 0.4mol/L

ν(CO2)==0.1mol·L-1·min-1，

答案為：0.1mol·L-1·min-1；

若在1 min時，曲線I變為曲線II，達平衡的時間縮短，但c(CH3OH)未變，說明反應速率加快，但平衡未發生移動，則改變的條件為加入催化劑，

答案為：加入催化劑；

K==0.2，

答案為：0.2。

（2）在B容器中，1.2molCO2和4.8molH2混合氣，共6mol，反應達平衡時，體積變為0.9aL；

維持相同的壓強，將A、B連通，混合氣共11mol，反應達平衡時，體積為L，容器B的體積為1.65aL-aL=0.65aL；

答案為：0.65aL。