Question

工业上可利用CO或CO₂来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

化学反应	平衡常数	温度℃
		500	700	800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)	K1	2.5	0.34	0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)	K2	1.0	1.70	2.52
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)	K3

 
请回答下列问题：
（1）反应②是        （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃=         （用K₁、K₂表示）。
（3）500℃时测得反应③在某时刻，H₂(g)、CO₂(g)、CH₃OH(g)、H₂O (g)的浓度（mol·L^-1）分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时V_正     V_逆（填“ > ”、“=”或“<”）。
（4）反应①按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是_____________（填序号）。

A．温度：T₁＞T₂＞T₃
B．正反应速率：υ(a)＞υ(c) , υ(b)＞υ(d)
C．平衡常数：K(a)＞K(c) , K(b)=K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)＞M(c) , M(b)＞M(d)

Answer 1

（1）吸热（2分）；（2）K₃=K₁?K₂（2分）；（3）>（2分）；（4）CD（2分）。

解析试题分析：（1）反应②,升高温度，K值增大，正反应方向为吸热方向。（2）反应①与②相加即可得到反应③，可推导出K₃=K₁?K₂。（3）500℃时测得反应③在某时刻，H₂(g)、CO₂(g)、CH₃OH(g)、H₂O (g)的浓度（mol·L^-1）分别为0.8、0.1、0.3、0.15，此时浓度商为Qc==0.56<k=2.5，平衡将向正向移动，则此时V_正 >V_逆。(4)A．该反应为放热反应，温度越低，CO的转化率越大，则T₁＜T₂＜T₃，故A错误；B．由图可知，a、c两点压强相同，平衡时a点CO转化率更高，该反应为放热反应，温度越低，CO的转化率越大，故温度T1＜T3，温度越高，反应速率越快，故υ（a）＜υ（c）．b、d两点温度相同，压强越大，反应速率越大，b点大于d点压强，则v（b）＞v（d），故B错误；C．由图可知，a、c两点压强相同，平衡时a点CO转化率更高，该反应为放热反应，故温度T1＜T3，降低温度平衡向正反应方向移动，则K（a）＞K（c），平衡常数只与温度有关，b、d两点温度相同，平衡常数相同，则K（b）=K（d），故C正确；D．CO转化率的越大，n总越小，由M=,可知，a点n总小，则M（a）＞M（c），M（b）＞M（d），故D正确；故选CD．
考点：本题考查温度、压强、转化率等之间的关系，明确外界条件对反应速率及平衡的影响是解本题的关键，易错选项是D，注意根据M=来分析解答即可．