Question

工業(yè)生產(chǎn)中用CO可以合成甲醇CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），△H=-90.1kJ?mol^-1在一定壓強(qiáng)下，容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H₂，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇，平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示．
①p₁

 

p₂（填“大于”、“小于”或“等于”）；
②100℃時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

 

（mol?L^-1）^-2；
③在其它條件不變的情況下，再增加a mol CO和2a mol H₂，達(dá)到新平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點(diǎn)：轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線

專題：化學(xué)平衡專題

分析：①相同溫度下，同一容器中，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則CO的轉(zhuǎn)化率增大；
②該溫度下，平衡時(shí)n（CO）=amol×（1-0.5）=0.5amol，n（CH₃OH）=c（CO）（參加反應(yīng)）=amol×0.5=0.5amol，n（H₂）=2amol-2×amol×0.5=amol，則c（CO）=

0.5a

V

mol/L、c（CH₃OH）=

0.5a

V

mol/L、c（H₂）=

a

V

mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)K=

c(CH3OH)

c(CO)．c2(H2)

；
③在其它條件不變的情況下，再增加a mol CO和2a mol H₂，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)．

解答： 解：①相同溫度下，同一容器中，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則CO的轉(zhuǎn)化率增大，根據(jù)圖象知，p₁小于p₂，故答案為：小于；
②該溫度下，平衡時(shí)n（CO）=amol×（1-0.5）=0.5amol，n（CH₃OH）=c（CO）（參加反應(yīng)）=amol×0.5=0.5amol，n（H₂）=2amol-2×amol×0.5=amol，則c（CO）=

0.5a

V

mol/L、c（CH₃OH）=

0.5a

V

mol/L、c（H₂）=

a

V

mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)K=

c(CH3OH)

c(CO)．c2(H2)

=

0.5a V

0.5a V ×( a V )2

=（

V

a

）²，
故答案為：（

V

a

）²；
③在其它條件不變的情況下，再增加a mol CO和2a mol H₂，相當(dāng)于將2amolCO、4amolH₂充入2VL密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)再縮小體積至VL，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以CO的轉(zhuǎn)化率增大，故答案為：增大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)關(guān)系，明確溫度、壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)平衡影響是解本題關(guān)鍵，注意③中采用等效平衡方法解答，題目難度中等．