Question

12．一定条件下，在体积为2L的密闭容器中，一氧化碳与氢气在催化剂作用反应生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．根据题意完成下列各题：
（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}$，降低温度，K值增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）根据题图判断，△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）在300℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=$\frac{n（A）}{t（A）}$mol•l^-1•min^-1（用含n_A、t_A的式子表示）
（4）在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系体积压缩到原来的一半，下列有关该体系的说法正确的是D
A．化学平衡常数增大   B．重新平衡时混合气体的平均相对分子质量不变
C．正反应速率加快，逆反应速率减少  D．重新平衡时$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{H}_{3}OH）}$减少．

Answer 1

分析 （1）根据方程式和K的含义书写；根据温度对平衡的影响，判断K的变化；
（2）图象分析，先拐先平温度高，温度越高甲醇物质的量越小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应；
（3）300℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=2v（CH₃OH）=2$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
（4）将容器的容积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，压强增大，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，以此判断．

解答 解：（1）已知CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），则K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}$，500℃时甲醇的物质的量小，所以降低温度，平衡正移，所以K增大；
故答案为：$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}$；增大；
（2）图象分析，先拐先平温度高，温度越高甲醇物质的量越小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应Q＜0，
故答案为：＜；
（3）300℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率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，故答案为：$\frac{n（A）}{t（A）}$mol•l^-1•min^-1；
（4）将容器的容积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，压强增大，正逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，CH₃OH的物质的量增加，氢气的物质的量减少，但浓度增大，甲醇的物质的量增多，化学平衡常数不变，重新平衡时混合气体的平均相对分子质量增大，故有$\frac{c（{H}_{2}）}{c（C{H}_{3}OH）}$减小，
故答案为：D．

点评 本题考查化学平衡的影响因素和化学平衡的标志等问题，题目难度中等，注意外界条件对化学平衡移动的影响以及平衡状态的判断角度．