Question

【題目】工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
（1）判斷反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填字母序號，下同） ．
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
D.CH3OH，CO，H2的濃度都不再發(fā)生變化
E.容器中氣體的壓強不再改變
（2）表所列數(shù)據(jù)是反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)（K）．

溫度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

①寫出該反應的平衡常數(shù)K的表達式
②由表中數(shù)據(jù)判斷該反應的△H0（填“＞”、“=”或“＜”）；
③某溫度下，將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中，5min時達到平衡，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為 ， 此時的溫度為 ， 在0～5min內(nèi)，以H2表示的平均反應速率為molL﹣1min﹣1 ， 平衡時CH3OH的濃度為molL﹣1

Answer 1

【答案】
（1）CDE
（2）K= ；＜；80%；250℃；0.32；0.8
【解析】解：（1）A、無論反應是否達到平衡狀態(tài)都存在生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等，不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤； B、無論反應是否達到平衡狀態(tài)，混合氣體的密度始終不變，不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤； C、反應前后氣體的物質(zhì)的量減小，混合氣體的質(zhì)量不變，則反應前后混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故正確； D、CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故正確； E、反應前后氣體的壓強減小，當容器中氣體的壓強不再改變時，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故正確；故選CDE；（2）①化學平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，即K= ，所以答案是：K= ；②升高溫度化學平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動，則正反應是放熱反應，△H＜0所以答案是：＜；③達到平衡狀態(tài)時n（CO）=0.2mol/L×2L=0.4mol，CO轉(zhuǎn)化率= ×100%= ×100%=80%；開始c（CO）= =1mol/L、c（H2）= =3mol/L，

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

化學平衡常數(shù)K= =2.041，則溫度是250℃；
v（H2）= = =0.32mol/（L．min）；
平衡時（CH3OH）=0.8mol/L，
所以答案是：80%；250℃；0.32；0.8．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解化學平衡狀態(tài)的判斷的相關知識，掌握狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等，以及對化學平衡的計算的理解，了解反應物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．