[题目]CO可用于合成甲醇.化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).(1) 图1是反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.①该反应的焓变ΔH 0(填“> “< 或“＝ ).②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1 K2(填“> .“< 或“＝ ).在T1温度下.往体积为1 L的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】CO可用于合成甲醇，化学方程式为CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。

（1）图1是反应CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①该反应的焓变ΔH________0（填“>”“<”或“＝”）。

②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1________K2（填“>”、“<”或“＝”）。在T1温度下，往体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO和2 mol H2，经测得CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示。则该反应的平衡常数为______________。

③若容器容积不变，下列措施可增加CO转化率的是________（填字母）。

a．升高温度 b．将CH3OH（g）从体系中分离

c．使用合适的催化剂 d．充入He，使体系总压强增大

（2）在容积为1 L的恒容容器中，分别研究在230 ℃、250 ℃和270 ℃三种温度下合成甲醇的规律。如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1 mol）与CO平衡转化率的关系，则曲线z对应的温度是________℃；该温度下上述反应的化学平衡常数为________。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为________________________。

【答案】 < > 12 b 270 4 K1＝K2<K3

【解析】试题分析：本题考查化学平衡图像的分析，化学平衡常数的计算以及温度对化学平衡常数的影响，外界条件对化学平衡的影响。

（1）①由图像可知，T2先出现拐点，则T2反应速率快，T2T1；T2平衡时CO转化率小于T1平衡时CO转化率，升高温度平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，ΔH0。

②根据①的分析，温度T2T1，正反应为放热反应，温度高平衡常数小，K1K2。

根据图像，列出三段式，

CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）

c（起始）（mol/L） 1.00 2.00 0

c（转化）（mol/L） 0.75 1.5 0.75

c（平衡）（mol/L） 0.25 0.5 0.75

该反应的平衡常数为=12。

③a项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小；b项，将CH3OH（g）从体系中分离，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大；c项，使用合适的催化剂，化学平衡不移动，CO的转化率不变；d项，充入He，使体系总压强增大，由于容器容积不变，各物质浓度不变，化学平衡不移动，CO的转化率不变；答案选b。

（2）该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小。在横坐标上任取一点作横坐标的垂直线，可见CO的转化率：xyz，则x、y、z对应的温度依次为230℃、250℃、270℃，z曲线对应的温度是270℃。由图知该温度下起始n(H2)/n(CO)=1.5（起始H2、CO物质的量分别为1.5mol、1mol），达到平衡时CO的转化率为50%，用三段式

CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）

c（起始）（mol/L） 1 1.5 0

c（转化）（mol/L） 150%=0.5 1 0.5

c（平衡）（mol/L） 0.5 0.5 0.5

该温度下的化学平衡常数为=4。a、b点的温度相同，则K1=K2，c点温度低于a、b点，温度升高平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，则K1=K2K3。

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A．升高温度，该反应的平衡常数增大

B．由图2信息，10 min内该反应的平均速率(H2)=0.09 mol L-1 min-1

C．由图2信息，从11 min起其它条件不变，压缩容器的体积，则n(N2)的变化曲线为d

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