Question

12．一定條件下，在體積為2L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣在催化劑作用反應(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．根據(jù)題意完成下列各題：
（1）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}$，降低溫度，K值增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）根據(jù)題圖判斷，△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）在300℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=$\frac{n（A）}{t（A）}$mol•l^-1•min^-1（用含n_A、t_A的式子表示）
（4）在其他條件不變的情況下，將處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來的一半，下列有關(guān)該體系的說法正確的是D
A．化學(xué)平衡常數(shù)增大   B．重新平衡時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
C．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減少  D．重新平衡時(shí)$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{H}_{3}OH）}$減少．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)方程式和K的含義書寫；根據(jù)溫度對(duì)平衡的影響，判斷K的變化；
（2）圖象分析，先拐先平溫度高，溫度越高甲醇物質(zhì)的量越小，說明升溫平衡逆向進(jìn)行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（3）300℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=2v（CH₃OH）=2$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（4）將容器的容積壓縮到原來的$\frac{1}{2}$，壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，以此判斷．

解答 解：（1）已知CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），則K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}$，500℃時(shí)甲醇的物質(zhì)的量小，所以降低溫度，平衡正移，所以K增大；
故答案為：$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}$；增大；
（2）圖象分析，先拐先平溫度高，溫度越高甲醇物質(zhì)的量越小，說明升溫平衡逆向進(jìn)行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)Q＜0，
故答案為：＜；
（3）300℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=2v（CH₃OH）=2$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=2×$\frac{\frac{n（A）}{2}}{t（A）}$mol/（L．min）=$\frac{n（A）}{t（A）}$mol•l^-1•min^-1，故答案為：$\frac{n（A）}{t（A）}$mol•l^-1•min^-1；
（4）將容器的容積壓縮到原來的$\frac{1}{2}$，壓強(qiáng)增大，正逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CH₃OH的物質(zhì)的量增加，氫氣的物質(zhì)的量減少，但濃度增大，甲醇的物質(zhì)的量增多，化學(xué)平衡常數(shù)不變，重新平衡時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，故有$\frac{c（{H}_{2}）}{c（C{H}_{3}OH）}$減小，
故答案為：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的影響因素和化學(xué)平衡的標(biāo)志等問題，題目難度中等，注意外界條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響以及平衡狀態(tài)的判斷角度．