Question

开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面．CO在催化剂作用下可以与H₂反应生成甲醇：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．在密闭容器中充有10mol CO与20
mol H₂，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．
（1）M、N两点平衡状态下，容器中物质的总物质的量之比为：n（M）总：n（N）总=

 

．
（2）若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为：P₁

 

P₂ （填“＞”或“＜”或“=”）

Answer 1

考点：转化率随温度、压强的变化曲线

专题：

分析：（1）M点时，CO转化率为50%，则参加反应的n（CO）=10mol×50%=5mol，还剩余5molCO，根据方程式知，还剩余n（H₂）=20mol-5mol×2=10mol，生成n（CH₃OH）=5mol；N点时，CO转化率为80%，参加反应的n（CO）=10mol×80%=8mol，还剩余2molCO，根据方程式知，还剩余n（H₂）=20mol-8mol×2=4mol，生成n（CH₃OH）=8mol，据此计算其物质的量之比；
（2）化学平衡常数只与温度有关，相同温度时其平衡常数相等，升高温度平衡向逆反应方向移动，其平衡常数减小；相同温度下，同一容器中，增大压强，平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大．

解答： 解：（1）M点时，CO转化率为50%，则参加反应的n（CO）=10mol×50%=5mol，还剩余5molCO，根据方程式知，还剩余n（H₂）=20mol-5mol×2=10mol，生成n（CH₃OH）=5mol；N点时，CO转化率为80%，参加反应的n（CO）=10mol×80%=8mol，还剩余2molCO，根据方程式知，还剩余n（H₂）=20mol-8mol×2=4mol，生成n（CH₃OH）=8mol，所以容器中总物质的物质的量之比为：n（M）_总：n（N）_总=（5+10+5）mol：（2+4+8）mol=10：7，
故答案为：10：7；
（2）化学平衡常数只与温度有关，相同温度时其平衡常数相等，升高温度平衡向逆反应方向移动，其平衡常数减小，根据图象知，温度：M=N＜Q，则若M、N、Q三点的平衡常数K_M、K_N、K_Q的大小关系为K_M=K_N＞K_Q；相同温度下，同一容器中，增大压强，平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大，根据图象知，p₁小于p₂，
故答案为：K_M=K_N＞K_Q；＜．

点评：本题考查转化率与温度、压强关系，明确温度、压强对该反应平衡影响是解本题关键，题目难度中等．