Question

一定条件下，在体积为3L的密闭容器中化学反应CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)达到平衡状态。

（1）该反应的平衡常数表达式K＝__；根据图，升高温度，K值将__(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（2）500℃时，从反应开始到化学平衡状态，以H₂的浓度变化表示的化学反应速率是__(用n_B、t_B表示)。

（3）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是__(填字母，下同)。

a.υ_生成(CH₃OH)＝υ_消耗(CO)                b.混合气体的密度不再改变

c.混合气体的平均相对分子质量不再改变   d.CO、H₂、CH₃OH的浓度均不再变化

（4）300℃时，将容器的容积压缩到原来的，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是____。

a.c(H₂)减小                 b.正反应速率加快，逆反应速率减慢

c.CH₃OH的物质的量增加     d.重新平衡时减小

Answer

减小 mol·L－1·min－1 cd cd

【解析】

由方程式可得反应平衡常数K=，根据所给图像判断出正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，由于υ(CH3OH)∶υ(H2)＝1∶2，因此可先求出υ(CH3OH)，再推算出υ(H2)。根据化学平衡的标志和压强对化学平衡的影响进行解答。

（1）由方程式可得反应平衡常数K=，根据所给图像判断，500℃时CH3OH的物质的量比300 ℃时CH3OH的量少，说明升高温度平衡逆向移动，K值减小。

故答案为 减小

（2）根据图像υ(CH3OH)= mol·L－1·min－1，由于υ(CH3OH)∶υ(H2)＝1∶2，则υ(H2) =mol·L－1·min－1 。

故答案为mol·L－1·min－1

（3）a项，均为正反应方向的反应速率，故不能说明反应达到平衡状态；b项，由于气体的总质量为定值，且容器的体积保持不变，故密度一直不变，密度不再变化不能说明反应达到平衡状态；c项，由于气体的总质量为定值，建立平衡过程中混合气的物质的量变化，混合气的平均相对分子质量变化，混合气的平均相对分子质量不再变化能说明反应达到平衡状态；d项，CO、H2、CH3OH的浓度不再变化是平衡状态的特征标志。

故答案为cd；

（4）体积压缩，即增大压强，平衡右移；a项，由于体积减小，各物质的物质的量浓度均增加，c（H2）增大；b项，正、逆反应速率均加快；c项，增大压强，平衡右移，CH3OH物质的量增大；d项，增大压强，平衡右移，H2物质的量减小，CH3OH物质的量增大，由于=，故减小。

故答案为cd。