Question

一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中有反应：

CO(g)＋2H₂(g)  CH₃OH(g) （催化剂为Cu₂O/ZnO），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＝    ，升高温度，K值      （填“增大”、“减小”或“不变”）；

(2)在500℃，从反应开始到平衡，H₂的平均反应速率v(H₂)＝              (用n_B、t_B表示)；

(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是         ；

a.v(CO)=2v(H₂)

b.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

c.容器中气体的密度不随时间而变化

d.容器中气体的分子总数不随时间而变化

(4)开始向密闭容器中充入0.10 molCO和0.20 molH₂，一段时间后达到平衡,测得容器中CH₃OH物质的量为0.08 mol；若再通入0.10 molCO和0.20 molH₂，则平衡  移动 (填“正向”、“逆向”或“不”)；若平衡移动，再次达到平衡后,   mol<n(CH₃OH)<  mol。

 

Answer 1

【答案】

（共12分）

(1)c(CH₃OH)/[c(CO)·c²(H₂)] 减小（2）n_B/3t_Bmol·L^-1·min^-1

(3)bd    (4)正向 0.16 0.20  （每空2分）

【解析】

试题分析：(1) 平衡常数等于反应物浓度幂之积与生成物浓度幂之积的比值，即K= c(CH₃OH)/[c(CO)·c²(H₂)]。根据图中分析，升高温度，化学平衡逆向移动，K值减小。

(2) 反应速率等于单位时间内物质浓度的改变量，即v(H₂)=(n_B/3t_B)mol·L^-1·min^-1。

(3)a项：正、逆反应速率不等，故错；c项：质量守恒，体积不变，密度也不变，故错。故选bd。

(4)可以假想为，有两个充有同样气体的两个同样的容器，合成一个，相当于增大了压强，化学平衡正向移动。化学平衡移动是向减弱的方向移动，但不能把这个趋势全部转移成原先的状态，n(CH₃OH)的最大值就是假设所以的反应物全部转化为生成物，及0.20mol；n(CH₃OH)的最小值就是假设化学平衡没有移动，即0.16mol，故0.16mol<n(CH₃OH)<0.20mol。

考点：化学平衡常数 反应速率计算 化学平衡移动

点评：本题考查较为综合，涉及反应速率、平衡常数、平衡移动等知识，题目难度大，注意把握影响平衡移动的因素以及平衡移动方向的判断。