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)反應生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）
（1）該反應的△H

 

0（填“＜”“＞”或“=”），原因是

 

．
（2）保持反應條件不變，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是

 

．
a．化學平衡常數(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)壓強不再發(fā)生變化
（3）若反應分別在三種不同實驗條件下進行，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的濃度隨時間的變化分別如圖中①②③曲線所示．則反應①、②的平衡常數(shù)K₁、K₂的大小關系為

 

（填“大于”“小于”“等于”或“無法確定”）；相對于反應①來說，反應②和反應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的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面的實驗設計表中．請將表中剩余的實驗條件、數(shù)據(jù)填滿．

實驗編號	T（℃）	n（CO）/n（H2）	p（MPa）
ⅰ	150	1/3	0.1
ⅱ			5
ⅲ	350		5

Answer 1

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

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)△H-T△S＜0，△S＜0進行判斷；
（2）化學反應達到化學平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，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，以此進行判斷，得出正確結論；
（3）平衡常數(shù)只與溫度有關；催化劑加快化學反應速率，對平衡無影響；降低溫度，化學反應速率減慢，平衡正向移動；
（4）探究外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響時，每次只能改變一個條件，即遵循“多定一變”的原則．

解答： 解：（1）反應能自發(fā)進行，故△H-T△S＜0，△S＜0，故△H＜0，
故答案為：＜；反應能自發(fā)進行，故△H-T△S＜0，△S＜0，故△H＜0；
（2）a．平衡常數(shù)只與溫度有關，故化學平衡常數(shù)K值不再發(fā)生變化不能作為判斷是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)，故a錯誤；
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到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)，故b錯誤；
c．反應前后氣體的化學計量數(shù)不等，故容器總壓強不隨時間改變可作為判斷是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)，故c正確；
故選c；
（3）平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度相同，平衡常數(shù)相等，故K₁=K₂；由圖中曲線可知，反應①②達到的平衡相同，但反應②速率快，故反應②改變的條件是催化劑；而反應③反應速率減小，CO的平衡濃度也減小，說明平衡向右移動，故反應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）探究外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響時，每次只能改變一個條件，與ⅰ相比，ⅱ改變的是壓強，故溫度和濃度比與ⅰ相同；與ⅱ相比，ⅲ改變的是溫度，故濃度比和壓強與ⅱ相同；
故答案為：

實驗編號	T（℃）	n（CO）/n（H2）	p（MPa）
ⅰ
ⅱ	150	1/3
ⅲ		1/3

．

點評：本題考查反應熱的判斷、化學平衡標志的判斷、平衡常數(shù)的影響因素，外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響，知識面較廣，難度中等．