Question

【題目】甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：

化學(xué)反應(yīng)	平衡常數(shù)	溫度（℃）
		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）反應(yīng)②是___________（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。

（2）某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K(A)_______K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）判斷反應(yīng)③△H______0； △S______0（填“>”“=”或“<”）在500℃、2L的密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)③，測得某時(shí)刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物質(zhì)的量分別為6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此時(shí)v(正)_____v(逆)（填“>”“=”或“<”）

（4）一定溫度下，在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，已知c(CO)與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線Ⅰ如圖所示，若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件，曲線Ⅰ變?yōu)榍�線Ⅱ和曲線Ⅲ。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�線Ⅱ時(shí)，改變的條件是________________。

Answer 1

【答案】吸熱 = < < 加入催化劑 將容器的體積快速壓縮至2L

【解析】

（1）由表格可知反應(yīng)②的K隨溫度升高而升高，故升高溫度平衡正向移動(dòng)，正向吸熱；

（2）壓強(qiáng)改變平衡常數(shù)不變，故K(A)=K(B)；

（3據(jù)蓋斯定律反應(yīng)③=反應(yīng)①+反應(yīng)②，K=K1K2，隨溫度升高K減小，故△H<0,氣體系數(shù)減小，△S<0；

（4）根據(jù)題給圖像知，當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�線Ⅱ時(shí)，一氧化碳的平衡濃度未發(fā)生變化，只是縮短了達(dá)平衡的時(shí)間，故改變的條件是加入催化劑；當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�線Ⅲ時(shí)，達(dá)平衡的時(shí)間縮短，一氧化碳的平衡濃度增大為原來的1.5倍，改變的條件是將容器的體積快速壓縮至2L。