Question

某工廠實(shí)驗(yàn)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(yīng)在298K、398K時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)分別為K₁、K₂則K₁

 

K₂（填“＞”“=”或“＜”）；
（2）在恒溫恒容時(shí)，判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

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

 

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

 

（填“正”或“逆”）方向移動(dòng)，達(dá)新平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)與（3）平衡時(shí)相比

 

（填“變大”“變小”或“不變”）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）△H＜0，正反應(yīng)吸熱，升高溫度向著吸熱的方向移動(dòng)，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式判斷；
（2）當(dāng)正逆反應(yīng)速率相等或者比值為計(jì)量數(shù)之比是達(dá)到平衡狀態(tài)，各物質(zhì)的濃度不再變化時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，可用來判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；
（3）利用三段式，和化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算得到；
（4）平衡后通入CH₃OH，CH₃OH濃度增大，向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；通入CH₃OH后氣體壓強(qiáng)變大，與原平衡相比，進(jìn)行程度增大了．

解答： 解：（1））△H＜0，正反應(yīng)吸熱，升高溫度向著吸熱的方向移動(dòng)，平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值，298K時(shí)化學(xué)平衡進(jìn)行程度更大，即K₁＞K₂，故答案為：＞；
（2）A．單位時(shí)間內(nèi)有2mol氫氣反應(yīng)，為正反應(yīng)方向；有1molCH₃OH生成為正反應(yīng)方向，不能體現(xiàn)正逆反應(yīng)速率相等，不能判斷達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．有2mol氫氣反應(yīng)，為正反應(yīng)方向；有1molCO生成為逆反應(yīng)方向，且二者反應(yīng)速率呈計(jì)量數(shù)之比，可以判斷達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故B正確；
C．反應(yīng)前后計(jì)量數(shù)之和不同，當(dāng)平衡移動(dòng)時(shí)，氣體的物質(zhì)的量也在不斷發(fā)生變化，氣體的壓強(qiáng)隨氣體的物質(zhì)的量的變化而變化，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)，故C正確；
D．根據(jù)ρ=

m

V

，容器體積一定，該反應(yīng)中無非氣體參與或生成，即氣體的質(zhì)量始終不變，密度也不變，所以密度不變時(shí)不一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤，
故選BC；
（3）根據(jù)三段式計(jì)算，起始時(shí)c（CO）=

2mol

2L

=1mol/L，c（H₂）=

4mol

2L

=2mol/L，平衡時(shí)c（CO）=0.6mol/L；
                   CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始濃度（mol/L）   1           2              0
轉(zhuǎn)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(yīng)方向移動(dòng)；通入CH₃OH后氣體壓強(qiáng)變大，比原平衡進(jìn)行程度大，所以CO的體積分?jǐn)?shù)比（3）平衡變小，
故答案為：逆，變�。�

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的判斷、化學(xué)平衡常數(shù)的含義等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷是高考的熱點(diǎn)．