Question

【題目】一定條件下，在體積為3L的密閉容器中化學反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)達到平衡狀態(tài)。

(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=______；根據(jù)圖，升高溫度，K值將______（填“增大”“減小”或“不變”）。

(2)500℃時，從反應(yīng)開始達到化學平衡，以H2的濃度變化表示的化學反應(yīng)速率是______(用nB、tB表示)。

(3)判斷該可逆反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的標志是_________(填字母，下同)。

a.v生成(CH3OH)=v消耗(CO)

b.混合氣體的密度不再改變

c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變

d.CO、H2、CH3OH的濃度之比為1：2：1

(4)300℃時，將容器的容積壓縮到原來的，在其他條件不變的情況下，對平衡體系產(chǎn)生的影響是______(填字母)。

a.c(H2)減小

b.正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢

c.CH3OH的物質(zhì)的量增加

d.重新平衡時減小

Answer 1

【答案】K= 減小 c cd

【解析】

(1)根據(jù)化學平衡常數(shù)的含義書寫表達式，結(jié)合溫度與平衡移動的關(guān)系分析K的變化規(guī)律；

(2)速率之比等于方程式的計量系數(shù)之比，先求出用甲醇表示的速率之比再根據(jù)速率之比等于方程式的計量系數(shù)之比求解；

(3)判斷可逆反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的標志，一個是“等”也就是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率；一個是“定”也就是物質(zhì)的百分含量等保持不變，抓住反應(yīng)中時刻改變的量不變時，反應(yīng)達到平衡；

(4)縮小容器的體積相當于加壓，平衡向系數(shù)減小的方向移動，然后根據(jù)平衡的移動分析求解。

(1)可逆反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化學平衡常數(shù)K=，從圖象可知溫度升高，CH3OH的平衡含量降低，說明升高溫度平衡逆向移動，因此該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K值減��；

(2)v(CH3OH)=，由于同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示反應(yīng)速率時，速率比等于化學方程式中的化學計量數(shù)的比，所以v(H2)=2v(CH3OH)=2×；

(3)a.都表示的正反應(yīng)方向的速率關(guān)系不能判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，a錯誤；

b.ρ=，m是氣體的總質(zhì)量，反應(yīng)過程中始終保持不變，v是定值，所以ρ始終不變，不能用來判斷是否達到平衡，b錯誤；

c.M=，m是氣體的總質(zhì)量，反應(yīng)過程中始終保持不變，n是氣體的物質(zhì)的量之和，反應(yīng)前后氣體系數(shù)不同，故可根據(jù)物質(zhì)的相對分子質(zhì)量M可以用來判斷是否達到平衡，c正確；

d.各種物質(zhì)的濃度之比等于方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)之比時，反應(yīng)可能處于平衡狀態(tài)，也可能未處于平衡狀態(tài)，這與反應(yīng)開始時加入的物質(zhì)的量的多少有關(guān)，因此不可以作為達到平衡的標準，d錯誤；

故合理選項是c；

(4)縮小容器的體積相當于加壓，平衡向系數(shù)減小的方向移動。

a.增大壓強，c(H2)應(yīng)該先增大后減小，但是比原來的大，a錯誤；

b.縮小體積反應(yīng)物、生成物濃度都增大，所以正、逆反應(yīng)速率都增大，b錯誤；

c.縮小容器的體積相當于加壓，平衡向系數(shù)減小的方向移動，即向正方向移動，甲醇的物質(zhì)的量增加，c正確；

d.化學平衡常數(shù)K=， =，縮小容器的體積，c(CO)濃度先是由于縮小容積而變大后由于平衡正向移動而變小，但是最終達到平衡時比原來的大，因為溫度不變所以不變，所以重新平衡時減小，d正確；

故合理選項是cd。