Question

【题目】工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
（1）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同） ．
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CH3OH，CO，H2的浓度都不再发生变化
E.容器中气体的压强不再改变
（2）表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）．

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

①写出该反应的平衡常数K的表达式
②由表中数据判断该反应的△H0（填“＞”、“=”或“＜”）；
③某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，5min时达到平衡，测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为 ， 此时的温度为 ， 在0～5min内，以H2表示的平均反应速率为molL﹣1min﹣1 ， 平衡时CH3OH的浓度为molL﹣1

Answer 1

【答案】
（1）CDE
（2）K= ；＜；80%；250℃；0.32；0.8
【解析】解：（1）A、无论反应是否达到平衡状态都存在生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等，不能据此判断平衡状态，故错误； B、无论反应是否达到平衡状态，混合气体的密度始终不变，不能据此判断平衡状态，故错误； C、反应前后气体的物质的量减小，混合气体的质量不变，则反应前后混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不变时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确； D、CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确； E、反应前后气体的压强减小，当容器中气体的压强不再改变时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；故选CDE；（2）①化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，即K= ，所以答案是：K= ；②升高温度化学平衡常数减小，平衡逆向移动，则正反应是放热反应，△H＜0所以答案是：＜；③达到平衡状态时n（CO）=0.2mol/L×2L=0.4mol，CO转化率= ×100%= ×100%=80%；开始c（CO）= =1mol/L、c（H2）= =3mol/L，

	CO（g）+	2H2（g）	CH3OH（g）
开始（mol/L）	1	3	0
反应（mol/L）	0.8	1.6	0.8
平衡（mol/L）	0.2	1.4	0.8

化学平衡常数K= =2.041，则温度是250℃；
v（H2）= = =0.32mol/（L．min）；
平衡时（CH3OH）=0.8mol/L，
所以答案是：80%；250℃；0.32；0.8．
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态的判断的相关知识，掌握状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等，以及对化学平衡的计算的理解，了解反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．