Question

9．能源短缺是人类社会面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．工业上合成甲醇的反应原理为：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H．
表所列数据是该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）根据表中数据可判断△H＜0　（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）300℃时，将2molCO、3molH₂和2molCH₃OH充入容积为1L的密闭容器中，此时反应将A（填序号）：
A．正向移动 B．逆向移动  C．处于平衡状态  D．无法判断
（3）下列能说明上述反应达到化学平衡状态的标志是C
A．恒温恒容下，混合气体的密度不在变化
B．达平衡时，v（CO）：v（H₂）：v（CH₃OH）=1：2：1
C．达平衡时，CH₃OH浓度不再变化
D．单位时间内生产nmolCO同时生成2nmolH₂．

Answer 1

分析 （1）由表格数据可知，温度越高，K越小，则升高温度，平衡逆向移动；
（2）300℃时，K=0.270，将2molCO、3molH₂和2molCH₃OH充入容积为1L的密闭容器中，Qc=$\frac{2}{2×{3}^{2}}$=0.11＜K；
（3）结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡状态，以此来解答．

解答 解：（1）由表格数据可知，温度越高，K越小，则升高温度，平衡逆向移动，可知正反应为放热反应，即△H＜0，故答案为：＜；
（2）300℃时，K=0.270，将2molCO、3molH₂和2molCH₃OH充入容积为1L的密闭容器中，Qc=$\frac{2}{2×{3}^{2}}$=0.11＜K，则平衡正向移动，故答案为：A；
（3）A．恒温恒容下，m、V均不变，则混合气体的密度始终不变，不能判定平衡，故A不选；
B．达平衡时，v（CO）：v（H₂）：v（CH₃OH）=1：2：1，速率之比等于化学计量数之比，该关系不能判定平衡状态，故B不选；
C．达平衡时，CH₃OH浓度不再变化，符合平衡特征“定”，可判定平衡，故C选；
D．单位时间内生产nmolCO同时生成2nmolH₂，均为逆反应速率，不能判断正逆反应速率的关系，不能判定平衡，故D不选；
故答案为：C．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握表格数据的应用、K及Qc的关系、平衡移动及平衡判定为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意Qc的计算，题目难度不大．