Question

（1）在一定条件下，容积为100L密闭容器中发生反应：CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）；△H＞0
将1.0molCH₄和2.0molH₂O（g）通入该密闭容器l0min时有0.1molCO生成，则10min内该反应的平均速率v（H₂）______．
（2）在压强为0.1MPa条件下，容积为VL某密闭容器中amolCO与2amolH₂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、压强的关系如图所示．
①该反应的△H______（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amolCO与2amolH₂，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

（1）l0min时有0.1molCO生成，所以v（CO）=

0.1mol 100L

10min

=0.0001mo1?L^-1?min^-1．速率之比等于化学计量数之比，所以v（H₂）=3v（CO）=3×0.0001mo1?L^-1?min^-1=0.0003mo1?L^-1?min^-1．
故答案为：0.0003mo1?L^-1?min^-1．
（2）①由图可知，压强不变，温度越高CO的转化率越低，故温度升高平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，所以正反应为放热反应，即△H＜0．
故答案为：＜．
②100℃，平衡时CO的转化率为0.5，所以参加反应的CO的物质的量为0.5amol．
对于反应 CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）；
开始（mol）：a 2a 0
变化（mol）：0.5a a0.5a
平衡（mol）：0.5a a 0.5a
所以平衡时 CO的浓度为

0.5amol

vL

=

a

2v

mol/L，H₂的浓度为

amol

vL

=

a

v

mol/L，CH₃OH的浓度为

0.5amol

vL

=

a

2v

mol/L．
100℃时该反应的平衡常数k=

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

=

a 2v

a 2v ×( a v )2

=

v2

a2

．
故答案为：

v2

a2

．
③温度容积不变，向该密闭容器再增加amolCO与2amolH₂，等效为开始加入2amolCO与4amolH₂，体积扩大1倍，平衡后增大压强，再压缩恢复到原来体积，增大压强平衡向体积减小的方向移动．该反应为气体体积减小的反应，故向正反应移动，CO转化率增大．
平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变．
故答案为：增大；不变．