[题目]Ⅰ．工业上可用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/℃[500800①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)K12.50.15②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)K21.02.50③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)K3(1)据反应①与②可� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】Ⅰ．工业上可用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/℃[
化学反应	平衡常数	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）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________（用K1、K2表示）。500℃时测得反应 ③在某时刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正________v逆(填“>”、“＝”或“<”)。

（2）在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)—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_______________。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是______________。

Ⅱ．利用CO和H2可以合成甲醇，反应原理为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。一定条件下，在容积为VLspan>的密闭容器中充入amolCO与2amolH2合成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

（1）p1________p2(填“>”、“<”或“＝”)，理由是_________。

（2）该甲醇合成反应在A点的平衡常数K＝_________（用a和V表示）。

（3）下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是________（填字母）。

A．使用高效催化剂 B．降低反应温度

C．增大体系压强 D．不断将CH3OH从反应混合物中分离出来

【答案】K1·K2>加入催化剂；将容器的体积（快速）压缩至2 L<甲醇的合成反应是分子数减少的反应，相同温度下，增大压强CO的转化率提高C

【解析】

(1)反应③相当于反应①+②，则K3= K1·K2，500℃时K3=2.5×1.0=2.5。

500℃时各物质的浓度商Qc=0.15×0.3/(0.1×0.83)=0.8789<K3，则反应正向进行，v正>v逆。

（2）与Ⅰ比较，曲线Ⅱ改变的条件化学平衡不移动，且t0时c（CO）不变，所以应当是加入了催化剂；曲线Ⅲ改变的条件使t0时c（CO）由2mol/L增大至3mol/L，并且平衡时c(CO)也比曲线Ⅰ大，则改变的条件只可能是压缩体积，且最终体积为原来的2/3即2L。

Ⅱ（1）例如200℃时，p2时CO转化率比p1更大，则p1变化到p2时，平衡正向移（2）A点CO转化率为75%，则平衡时，CO 0.25amol，H2 0.5amol，CH3OH 0.75amol，平衡常数K==

（3）催化剂不改变化学平衡状态；图中可以看出，温度升高，CO转化率降低，所以正反应为吸热反应，降低温度时，CO转化率增大，但是化学反应速率降低；增大压强，化学反应速率增大，平衡正向移动，CO转化率也增大；移出甲醇后，平衡正向移动，CO转化率增大，但是随着反应进行，反应物浓度减小，反应速率降低。综上所述应当选择C。

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