Question

某工廠實(shí)驗(yàn)室用CO和H₂制備CH₃OH，其原理為：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0
試回答下列問(wèn)題：
（1）若該反應(yīng)在298K、398K時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，則K₁

 

K₂（填“＞”、“＜”、“=”）
（2）在恒溫恒容條件下，判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

 

A．v_正（H₂）=2v_正（CH₃OH）
B．v_正（H₂）=v_正（CO）
C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
D．混合氣體的密度不變
（3）某溫度下，向一定容積的密閉容器中充入CO和H₂，濃度分別為1mol/L和2mol/L，達(dá)到平衡時(shí)CO的濃度為0.6mol/L，試求該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小；
（2）化學(xué)平衡標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量不變，據(jù)此分析選項(xiàng)；
（3）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算平衡濃度，結(jié)合平衡常數(shù)概念計(jì)算得到；

解答： 解：（1）CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫，平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，若該反應(yīng)在298K、398K時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)分別為K₁、K₂，K₁＞K₂；
故答案為：＞；
（2）在恒溫恒容條件下CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0，反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)；
A．反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比，表示的是正反應(yīng) 速率之比，_正（H₂）=2v_正（CH₃OH），說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行，故A不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比，表示的是正反應(yīng)，當(dāng)v_正（H₂）=2v_逆（CO）時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．反應(yīng)前后氣體體積減小，壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比，容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．氣體質(zhì)量不變，體積不變，反應(yīng)過(guò)程中和平衡狀態(tài)下混合氣體的密度始終不變，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：C；　 
（3）某溫度下，向一定容積的密閉容器中充入CO和H₂，濃度分別為1mol/L和2mol/L，達(dá)到平衡時(shí)CO的濃度為0.6mol/L，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算：
               CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始量（mol/L） 1        2          0
變化量（mol/L）0.4      0.8        0.4
平衡量（mol/L）0.6      1.2        0.4
該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K=

0.4mol/L

0.6mol/L×(1.2mol/L)2

=0.46L²．mol^-2；
故答案為：0.46L²．mol^-2；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了平衡常數(shù)的影響因素，計(jì)算分析判斷，影響化學(xué)平衡因素的分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．