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①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是Ⅱ中使用催化剂.
②反应Ⅰ在6min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v (CH3OH)=0.125 mol/(L.min).
③反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)=12.在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡Ⅱ时,再往容器中加入1mol CO和3mol CH3OH后v(正)= v (逆).(填“>”“<”“=”),原因是:浓度商Qc=$\frac{\frac{1.5+3}{2}}{\frac{1+0.5}{2}×0.{5}^{2}}$=12=K,可逆反应处于平衡状态.
④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1>T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是此反应为放热反应,降低温度,反应速率减慢,平衡向正反应方向移动.

分析 ①Ⅱ和Ⅰ相比反应速率加快,不影响平衡移动,正反应为气体物质的量减小的反应,应是使用催化剂;
②恒温恒容下,压强之比等于气体物质的量之比,故平衡时混合气体总物质的量为(2+4)mol×$\frac{1.0aKPa}{2.0aKPa}$=3mol,则:
           CO(g)+2H2 (g)?CH3OH(g)物质的量减小△n=2
起始量(mol):2      4          0 
变化量(mol):1.5    3          1.5          6-3=3
平衡量(mol):0.5    1          1.5
再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(CH3OH);
③Ⅱ、Ⅰ温度相同,平衡常数相同,根据K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO)×{c}^{2}({H}_{2})}$计算平衡常数;
计算此时浓度商Qc,若Qc=K,处于平衡状态,若Qc<K,反应向正反应进行,若Qc>K,反应向逆反应进行;
④反应Ⅲ达平衡时所用的时间比反应Ⅰ达平衡时所用的时间长,化学反应速率快,且Ⅲ平衡时压强比I小,与I相比平衡正向移动,正反应为气体体积减小放热反应,应降低温度.

解答 解:①Ⅱ和Ⅰ相比反应速率加快,不影响平衡移动,正反应为气体物质的量减小的反应,应是使用催化剂,
故答案为:Ⅱ中使用催化剂;
②恒温恒容下,压强之比等于气体物质的量之比,故平衡时混合气体总物质的量为(2+4)mol×$\frac{1.0aKPa}{2.0aKPa}$=3mol,则:
            CO(g)+2H2 (g)?CH3OH(g)物质的量减小△n=2
起始量(mol):2       4           0
变化量(mol):1.5     3                     1.5 6-3=3
平衡量(mol):0.5     1           1.5
则v(CH3OH)=$\frac{\frac{1.5mol}{2L}}{6min}$=0.125 mol/(L.min),
故答案为:0.125 mol/(L.min);
③Ⅱ、Ⅰ温度相同,平衡常数相同,平衡常数K(Ⅱ)=$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO)×{c}^{2}({H}_{2})}$=$\frac{\frac{1.5}{2}}{\frac{0.5}{2}×(\frac{1}{2})^{2}}$=12,
此时浓度商Qc=$\frac{\frac{1.5+3}{2}}{\frac{1+0.5}{2}×0.{5}^{2}}$=12=K,处于平衡状态,则v(正)=v (逆),
故答案为:12;=,浓度商Qc=$\frac{\frac{1.5+3}{2}}{\frac{1+0.5}{2}×0.{5}^{2}}$=12=K,可逆反应处于平衡状态;
④反应Ⅲ达平衡时所用的时间比反应Ⅰ达平衡时所用的时间长,化学反应速率快,且Ⅲ平衡时压强比I小,与I相比平衡正向移动,正反应为气体体积减小放热反应,应降低温度,故温度T1温度更高,
故答案为:>;此反应为放热反应,降低温度,反应速率减慢,平衡向正反应方向移动.

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学平衡图象、反应速率与平衡常数等,理解掌握化学平衡常数应用,难度中等.

练习册系列答案
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