Question

13．一定條件下，在體積為3L的密閉容器中反應CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）達到化學平衡狀態．
（1）該反應的平衡常數表達式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）•{c}^{2}（{H}_{2}）}$；根據如圖，升高溫度，K值將減小（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）500℃時，從反應開始到達到化學平衡，以H₂的濃度變化表示的化學反應速率是$\frac{2nB}{3tB}$mol/（L．min）（用nB、tB表示）．
（3）判斷該可逆反應達到化學平衡狀態的標志是cd（填字母）．
a．v生成（CH₃OH）=v消耗（CO）      b．混合氣體的密度不再改變
c．混合氣體的平均相對分子質量不再改變  d．CO、H₂、CH₃OH的濃度均不再變化．

Answer 1

分析 （1）根據化學平衡常數為生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，列出平衡常數的表達式；根據升高溫度甲醇的物質的量減小，平衡逆向移動，判斷平衡常數的變化；
（2）根據化學反應速率是υ（H₂）=2υ（CH₃OH）計算；
（3）達到平衡時，正逆反應速率相等，混合氣體的平均相對分子質量不再改變，CO、H₂、CH₃OH的濃度不再改變．

解答 解；（1）化學平衡常數為生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，反應物的生成物都是氣體，故平衡常數表達式為K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）•{c}^{2}（{H}_{2}）}$，由圖象可知升高溫度甲醇的物質的量減少，平衡向逆反應方向移動，K減小，
故答案為：$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）•{c}^{2}（{H}_{2}）}$；減小；
（2）υ（CH₃OH）=$\frac{n（B）}{nt×3L}$mol/（L．min），故υ（H₂）=2υ（CH₃OH）=$\frac{2nB}{3tB}$mol/（L．min），
故答案為：$\frac{2nB}{3tB}$mol/（L．min）；
（3）達到平衡時，正逆反應速率相等，混合氣體的平均相對分子質量不再改變，CO、H₂、CH₃OH的濃度不再改變，在體積不變時，氣體的密度不變，不能作為判斷是否達到平衡狀態的依據，
故答案為：c、d．

點評 本題考查化學平衡的影響因素和化學平衡的標志等問題，題目難度中等，注意外界條件對化學平衡移動的影響以及平衡狀態的判斷角度．