题目内容

11.(1)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H
如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
①由表中数据判断该反应的△H<0(填“>”、“=”或“<”).能够说明某温度下该反应是平衡状态的是AC
A.体系的压强不变    B.密度不变   C.混合气体的相对分子质量   D.c(CO)=c(CH3OH)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,计算此温度下的平衡常数K=2.041(保留3为有效数字)
(2)在某温度和压强下,将一定量H2和O2充入密闭容器发生反应:
2H2(g)+O2(g)?2H2O(g)△H=-241.8KJ/mol,平衡后压缩容器体积至原来的$\frac{1}{2}$,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是c (填序号):
a.平衡常数K增大;      b.正反应速率加快,逆反应速率减慢;       c.重新平衡c(H2)/c(H2O)减小.

分析 (1)①由表中数据可知,升高温度,平衡常数减小,平衡逆向移动,可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质),平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,由此衍生的一些物理量不变;
②根据平衡浓度计算出平衡常数;
(2)平衡后压缩容器体积至原来的$\frac{1}{2}$,压强增大,反应速率增大,平衡正向移动,因速率不变,则平衡常数不变.

解答 解:(1)①由表中数据可知,升高温度,平衡常数减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,△H<0,
A.反应前后体积不等,则体系的压强不变,可说明达到平衡状态,故A正确;    
B.反应容器体积不变,气体质量不变,则密度不变不能说明达到平衡,故B错误;
 C.反应前后气体的物质的量不等,混合气体的相对分子质量不变,可说明达到平衡状态,故C正确;
 D.c(CO)=c(CH3OH),不能说明达到平衡状态,因平衡常数以及氢气的浓度未知,故D错误.
故答案为:<;AC;
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)单位为mol/L
反应开始  1mol/L    3mol/L         0
反应 0.8mol/L      1.6mol/L       0.8mol/L
平衡 0.2mol/L      1.4mol/L        0.8mol/L
平衡常数K=$\frac{0.8}{0.2×1.{4}^{2}}$=2.041,
故答案为:2.041;
(2)a.因温度不变,则平衡常数K不变,故a错误;
b.增大压强,正逆反应速率都增大,故b错误;
c.平衡正向移动,则重新平衡c(H2)/c(H2O)减小,故c正确.
故答案为:c.

点评 本题考查化学平衡计算及化学平衡状态判断,为高频考点,侧重考查学生对化学平衡状态特征的理解及化学平衡知识的灵活运用,利用三段式分析解答,注意:计算化学平衡常数时必须用平衡时各物质浓度,不是任意时刻浓度.

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