Question

某工廠實驗室用一氧化碳和氫氣制備甲醇，其原理為：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），△H＜0   
（1）若該反應在298K、398K時化學平衡常數分別為K₁、K₂則K₁

 

K₂（填“＞”“=”或“＜”）；
（2）在恒溫恒容時，判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據是

 

（填序號）；
A．單位時間內有2mol氫氣反應的同時有1molCH₃OH生成．
B．單位時間內有2mol氫氣反應的同時有1molCO生成．
C．容器內壓強保持不變
D．混合氣體的密度保持不變
（3）某溫度時，向容積為2L的某密閉容器中充入2molCO和4molH₂，平衡時CO氣體的濃度為0.6mol．L^-1．該溫度下的化學平衡常數為

 

（保留二位小數）．
（4）溫度不變，在（3）達到的平衡體系中再通入2molCH₃OH（g），則平衡向

 

（填“正”或“逆”）方向移動，達新平衡時CO的體積分數與（3）平衡時相比

 

（填“變大”“變小”或“不變”）．

Answer 1

考點：化學平衡常數的含義,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）△H＜0，正反應吸熱，升高溫度向著吸熱的方向移動，根據化學平衡常數表達式判斷；
（2）當正逆反應速率相等或者比值為計量數之比是達到平衡狀態(tài)，各物質的濃度不再變化時達到化學平衡狀態(tài)，可用來判斷是否達到化學平衡狀態(tài)；
（3）利用三段式，和化學平衡常數計算得到；
（4）平衡后通入CH₃OH，CH₃OH濃度增大，向逆反應方向移動；通入CH₃OH后氣體壓強變大，與原平衡相比，進行程度增大了．

解答： 解：（1））△H＜0，正反應吸熱，升高溫度向著吸熱的方向移動，平衡常數為產物濃度系數次冪的乘積與反應物濃度系數次冪的乘積的比值，298K時化學平衡進行程度更大，即K₁＞K₂，故答案為：＞；
（2）A．單位時間內有2mol氫氣反應，為正反應方向；有1molCH₃OH生成為正反應方向，不能體現正逆反應速率相等，不能判斷達到化學平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．有2mol氫氣反應，為正反應方向；有1molCO生成為逆反應方向，且二者反應速率呈計量數之比，可以判斷達到化學平衡狀態(tài)，故B正確；
C．反應前后計量數之和不同，當平衡移動時，氣體的物質的量也在不斷發(fā)生變化，氣體的壓強隨氣體的物質的量的變化而變化，當壓強不變時，達到了化學平衡狀態(tài)，故C正確；
D．根據ρ=

m

V

，容器體積一定，該反應中無非氣體參與或生成，即氣體的質量始終不變，密度也不變，所以密度不變時不一定達到化學平衡狀態(tài)，故D錯誤，
故選BC；
（3）根據三段式計算，起始時c（CO）=

2mol

2L

=1mol/L，c（H₂）=

4mol

2L

=2mol/L，平衡時c（CO）=0.6mol/L；
                   CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始濃度（mol/L）   1           2              0
轉化濃度（mol/L）   0.4        0.8            0.4
平衡濃度（mol/L）   0.6        1.2            0.4
 K=

[CH3OH]

[CO]?[H2]2

=

0.4

0.6×1．22

=0.463，
故答案為：0.463；
（4）增大CH₃OH濃度，即增大生成物濃度，平衡向逆反應方向移動；通入CH₃OH后氣體壓強變大，比原平衡進行程度大，所以CO的體積分數比（3）平衡變小，
故答案為：逆，變�。�

點評：本題考查了化學平衡的判斷、化學平衡常數的含義等知識點，難度不大，化學平衡狀態(tài)的判斷是高考的熱點．