Question

 工業(yè)上一般以CO和H₂為原料合成甲醇，該反應(yīng)的熱化學方程式為：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-116kJ/mol
（1）該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為

 

．
（2）下列措施中有利于增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率且提高轉(zhuǎn)化率的是

 

 （填字母序號）．
a．隨時將CH₃OH與反應(yīng)混合物分離   b．降低反應(yīng)溫度
c．使用高效催化劑d．增大體系壓強
（3 ）一定條件下，將1mol CO與3mol H₂的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇，平衡后將容器的容積壓縮到原來的

1

2

，其他條件不變，對平衡體系產(chǎn)生的影響是

 

 （填字母序號）．
a．c（H₂）減少
b．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢
c．CH₃OH的物質(zhì)的量增加d．重新平衡

C(H2)

C(CH3OH)

減小
（4）在密閉容器中充有1mol CO與2mol H₂，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇，CO的轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、壓強（P）的關(guān)系如圖所示．
①A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開始到達平衡狀態(tài)所需的時間，tA

t_C（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②若A點時容器的體積為1L，該溫度下B點的平衡常數(shù)K=

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡常數(shù)的含義

專題：化學平衡專題

分析：（1）化學平衡常數(shù)表達式為生成物濃度的冪之積比上反應(yīng)物濃度冪之積；
（2）外界條件的加強（非反應(yīng)物濃度的增加）平衡正向移動有利于增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率且提高轉(zhuǎn)化率；
（3）相當增加壓強，平衡正向移動；
（4）①溫度越高反應(yīng)速率越快所需時間越短．
②溫度不變，平衡常數(shù)不變，根據(jù)A點溫度下的轉(zhuǎn)化率求平衡時各種物質(zhì)的濃度．

解答： 解：（1）該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為K=

C(CH3OH)

C(CO)C2(H2)

，故答案為：

C(CH3OH)

C(CO)C2(H2)

；
（2）a．隨時將CH₃OH與反應(yīng)混合物分離，反應(yīng)速率減小，轉(zhuǎn)化率增加，故a不選；
b．降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率減小，轉(zhuǎn)化率增加，故b不選；
c．使用高效催化劑，速率加快，但平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變，故c不選；
d．增大體系壓強，壓強越大，速率越快，平衡正向移動，轉(zhuǎn)化率增加，故選d，
故答案為：d；
（3）平衡后將容器的容積壓縮到原來的

1

2

，相當增加壓強，a．c（H₂）減少，體積壓縮到原來的一半，如果平衡不移動，濃度應(yīng)原來的2倍，平衡正向移動，移動的結(jié)果是減弱而不是抵消，所以濃度應(yīng)在原平衡的基礎(chǔ)上增加，故a不選；b．正、逆反應(yīng)速率都加快，故b不選；c．平衡正向移動，CH₃OH的物質(zhì)的量增加，故c正確；d．重新平衡

C(H2)

C(CH3OH)

的分子和分母都乘以體積，實際上就是氫氣的物質(zhì)的量和甲醇的物質(zhì)的量之比，因為平衡正向移動，氫氣的物質(zhì)的量在減小，甲醇的量在增加，兩者的比值減小，故d正確，故答案為：cd；
（4）①由圖可知A點低于C的溫度，溫度越高反應(yīng)速率越快所需時間越短，所以t_A大于t_C，故答案為：大于．
②CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
初起濃度  1mol/L      2mol/L       0
變化量   0.5mol/L     1mol/L     0.5mol/L
平衡量   0.5mol/L     1mol/L     0.5mol/L
故K=

0.5mol/L

0.5mol/L  ×(1mol/L)2

=1L²mol^-2，
故答案為：1L²mol^-2．

點評：本題考查外界條件的改變對平衡移動的影響，以及平衡常數(shù)的影響因素的考查，題目難度不大，學生只要認真審題即可．