Question

在一定溫度下，將1molCO與3molH₂氣體充入一體積不變的密閉容器中，在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）
（1）該反應(yīng)的△H

 

0（填“＜”“＞”或“=”），原因是

 

．
（2）保持反應(yīng)條件不變，下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

．
a．化學(xué)平衡常數(shù)K值不再發(fā)生變化
b．容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化
c．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
（3）若反應(yīng)分別在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行，它們的起始濃度均為c（CO）=0.100mol?L^-1、c（H₂）=0.200mol?L^-1、c（CH₃OH）=0mol?L^-1．CO的濃度隨時(shí)間的變化分別如圖中①②③曲線所示．則反應(yīng)①、②的平衡常數(shù)K₁、K₂的大小關(guān)系為

 

（填“大于”“小于”“等于”或“無(wú)法確定”）；相對(duì)于反應(yīng)①來(lái)說(shuō)，反應(yīng)②和反應(yīng)③改變的條件分別為

 

和

 

．
（4）為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中．請(qǐng)將表中剩余的實(shí)驗(yàn)條件、數(shù)據(jù)填滿．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T（℃）	n（CO）/n（H2）	p（MPa）
ⅰ	150	1/3	0.1
ⅱ			5
ⅲ	350		5

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡常數(shù)的含義

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)△H-T△S＜0，△S＜0進(jìn)行判斷；
（2）化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，且不等于0，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，以此進(jìn)行判斷，得出正確結(jié)論；
（3）平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)；催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率，對(duì)平衡無(wú)影響；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，平衡正向移動(dòng)；
（4）探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響時(shí)，每次只能改變一個(gè)條件，即遵循“多定一變”的原則．

解答： 解：（1）反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，故△H-T△S＜0，△S＜0，故△H＜0，
故答案為：＜；反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，故△H-T△S＜0，△S＜0，故△H＜0；
（2）a．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，故化學(xué)平衡常數(shù)K值不再發(fā)生變化不能作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故a錯(cuò)誤；
b．密度=

總質(zhì)量

體積

，總質(zhì)量不變，體積不變，故容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化不能作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故b錯(cuò)誤；
c．反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)不等，故容器總壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變可作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故c正確；
故選c；
（3）平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度相同，平衡常數(shù)相等，故K₁=K₂；由圖中曲線可知，反應(yīng)①②達(dá)到的平衡相同，但反應(yīng)②速率快，故反應(yīng)②改變的條件是催化劑；而反應(yīng)③反應(yīng)速率減小，CO的平衡濃度也減小，說(shuō)明平衡向右移動(dòng)，故反應(yīng)③改變的條件是降低溫度，
故答案為：等于；催化劑；降低溫度；
（4）探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響時(shí)，每次只能改變一個(gè)條件，與ⅰ相比，ⅱ改變的是壓強(qiáng)，故溫度和濃度比與ⅰ相同；與ⅱ相比，ⅲ改變的是溫度，故濃度比和壓強(qiáng)與ⅱ相同；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T（℃）	n（CO）/n（H2）	p（MPa）
ⅰ
ⅱ	150	1/3
ⅲ		1/3

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點(diǎn)評(píng)：本題考查反應(yīng)熱的判斷、化學(xué)平衡標(biāo)志的判斷、平衡常數(shù)的影響因素，外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，知識(shí)面較廣，難度中等．