Question

【题目】甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。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	800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)	K1	2.5	0.15
②H2(g)+CO2(g)H2O (g)+CO(g)	K2	1.0	2.50
③3H2(g)+ CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)	K3

（1）反应②是___________（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）判断反应③△H______0； △S______0（填“>”“=”或“<”）在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此时v(正)_____v(逆)（填“>”“=”或“<”）

（4）一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是________________。

Answer 1

【答案】吸热 = < < 加入催化剂 将容器的体积快速压缩至2L

【解析】

（1）由表格可知反应②的K随温度升高而升高，故升高温度平衡正向移动，正向吸热；

（2）压强改变平衡常数不变，故K(A)=K(B)；

（3据盖斯定律反应③=反应①+反应②，K=K1K2，随温度升高K减小，故△H<0,气体系数减小，△S<0；

（4）根据题给图像知，当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，一氧化碳的平衡浓度未发生变化，只是缩短了达平衡的时间，故改变的条件是加入催化剂；当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，达平衡的时间缩短，一氧化碳的平衡浓度增大为原来的1.5倍，改变的条件是将容器的体积快速压缩至2L。