Question

2．一定条件下，在体积为3L的密闭容器中反应CO（g）+2H₂（g）??CH₃OH（g）达到化学平衡状态．

（1）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是a、c（填字母）．
a．CO、H₂、CH₃OH的浓度均不再变化
b．混合气体的密度不再改变
c．混合气体的平均相对分子质量不再改变
d．v_生成（CH₃OH）=v_消耗（CO）
（2）300℃时，将容器的容积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是c、d（填字母）．
a．c（H₂）减少                      b．正反应速率加快，逆反应速率减慢
c．CH₃OH 的物质的量增加         d．重新平衡时c（H₂）/c（CH₃OH）减小
（3）根据题目有关信息，请在下面坐标图1，2中标示出该化学反应过程的能量变化（标明信息）．

Answer 1

分析 （1）当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，据此解答，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（2）将容器的容积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，压强增大，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，以此判断；
（3）根据该反应放热，生成物的总能量小于反应物的总能量，△H＜O；

解答 解：（1）a、平衡时各物质的浓度保持不变，CH₃OH、H₂O、CO₂、H₂的浓度都不再发生变化，说明到达平衡，故a正确；
b、容器的体积不变，混合气体的质量不变，混合气体的密度始终不变，混合气体密度不变，不能说明到达平衡，故b错误；
c、混合气体的质量不变，混合气体的物质的量增大，随反应进行平均相对分子质量减小，混合气体的平均相对分子质量不变，说明到达平衡，故c正确；
d、v_生成（CH₃OH）=v_消耗（CO）都表示正反应速率，自始至终都按1：1进行，不能说明到达平衡，故d错误．
故答案为：a、c；
（2）将容器的容积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，压强增大，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，CH₃OH的物质的量增加，浓度增大，氢气的物质的量减少，但浓度增大，甲醇的物质的量增多，浓度增大，故有$\frac{c（{H}_{2}）}{c（C{H}_{3}OH）}$=$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{H}_{3}OH）}$减小，
故答案为：c、d；
（3）该反应放热，生成物的总能量小于反应物的总能量，△H＜O，图象为：；
故答案为：．

点评 本题主要考查化学反应速率、平衡的移动、平衡状态的判断等，难度不大，注意基础知识的理解掌握．