Question

一定條件下，在體積為3L的密閉容器中化學(xué)反應(yīng)CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）達(dá)到平衡狀態(tài)．
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

 

；根據(jù)圖，升高溫度，K值將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）500℃時(shí)，從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)到化學(xué)平衡，以H₂的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是

 

（用n_B，t_B表示）．
（3）判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是

 

（填字母）．
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(duì)分子質(zhì)量不再改變    d．CO、H₂、CH₃OH的濃度均不再變化
（4）300℃時(shí)，將容器的容積壓縮到原來(lái)的

1

2

，在其他條件不變的情況下，對(duì)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(shí)

c(H2)

c(CH3OH)

減小
（5）在一個(gè)容積為VL的密閉容器中．CO和水蒸氣混合物加熱到800℃達(dá)到下列平衡：COg）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）K=1.00，若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)充入0.400mol CO和2.00mol水蒸氣，達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率？（寫出簡(jiǎn)明的計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

考點(diǎn)：體積百分含量隨溫度、壓強(qiáng)變化曲線,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）K=

C(CH3OH)

C(CO)C2(H2)

，從圖象可知溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，K值減��；
（2）速率之比等于方程式的計(jì)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(jì)量系數(shù)之比求解；
（3）判斷可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志，一個(gè)是“等”也就是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率；一個(gè)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(shí)刻改變的量不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡；
（4）縮小容器的體積相當(dāng)于加壓，平衡向系數(shù)減小的方向移動(dòng)，然后根據(jù)平衡的移動(dòng)分析求解；
（5）列三段表示各種物質(zhì)的物質(zhì)的量變化情況求解．

解答： 解：（1）K=

C(CH3OH)

C(CO)C2(H2)

，從圖象可知溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，K值減小，故答案為：

C(CH3OH)

C(CO)C2(H2)

；減��；
（2）V（CH₃OH）=

nB

tB×3L

，因?yàn)?span id="2ewwlkh" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

V(CH3OH)

V(H2)

=

1

2

，所以V（H₂）=2

nB

tB×3L

故答案為：

2nB

3tBL

；
（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，故a錯(cuò)誤；
b．ρ=

m

v

，m是氣體的總質(zhì)量，反應(yīng)過(guò)程中始終保持不變，v是定值，所以ρ始終不變，不能用來(lái)判斷是否達(dá)到平衡，故b錯(cuò)誤；
c．M=

m

n

，m是氣體的總質(zhì)量，反應(yīng)過(guò)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M可以用來(lái)判斷是否達(dá)到平衡，故c正確；
d．各種物質(zhì)的濃度不變可以最為達(dá)到平衡的標(biāo)準(zhǔn)，故d正確；
故選cd；
（4）縮小容器的體積相當(dāng)于加壓，平衡向系數(shù)減小的方向移動(dòng)，
a．c（H₂）應(yīng)該先增大后減小，但是比原來(lái)的大，故a錯(cuò)誤；
b．縮小體積反應(yīng)物、生成物濃度都增大，所以速率都增大，故b錯(cuò)誤；
c．縮小容器的體積相當(dāng)于加壓，平衡向系數(shù)減小的方向移動(dòng)，即向正方向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量增加，故c正確；
d．K=

C(CH3OH)

C(CO)C2(H2)

，

1

K

=

C(CO)C2(H2)

C(CH3OH)

，縮小容器的體積，C（CO）濃度先變大后變小，但是比原來(lái)的大，因?yàn)闇囟炔蛔兯��?

1

K

不變，所以重新平衡時(shí)

c(H2)

c(CH3OH)

減小，故d正確；
故選cd；
（5）設(shè)反應(yīng)過(guò)程中消耗CO的物質(zhì)的量為a
      COg）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
n₀mol 0.400  2.00      0       0
△n mol   a     a      a       a  
n_平 mol 0.400-a    2.00-a    a   a
 K=

C(CO2)C(H2)

C(CO)C(H2O)

=

a v × a v

0.400-a v 2.00-a v

=1  
得a=

1

3

，CO的轉(zhuǎn)化率=

a

0.400-a

×100%=83.3%，
答：平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為83.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式及計(jì)算、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素、平衡圖象，題目知識(shí)面廣，難度較大，做題時(shí)注意三段式的應(yīng)用．