Question

Ⅱ：工业上可用CO和H₂在一定条件下合成甲醇，反应为：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=Q kJ?mol^-1
现在容积均为2L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H₂的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如图1和图2．

（1）该反应的Q

 

0（选填“＜”、“＞”或“=”，下同），K₁

 

K₂．
（2）300℃时，该反应的平衡常数为

 

．
（3）将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有：

 

（至少答2种）．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学平衡的影响因素

专题：

分析：（1）根据图1升判断出温度对平衡的影响，从图象可以看出，升高温度，甲醇的物质的量减少，说明正反应是放热反应；根据正反应是放热反应，温度降低，平衡正向移动，平衡常数增大；
（2）利用三段式，根据平衡常数的定义计算；
（3）由图2可知，d容器中的温度高于c容器，所以d容器中甲醇的含量低于c容器，现从平衡状态d转到c，甲醇含量上升，说明平衡正向移动，可以采用加压或降温的措施．

解答： 解：（1）图1可以看出，甲醇平衡时的物质的量为0.6mol的曲线对应的反应开始阶段速率快，所以此时的温度大，说明升高温度，甲醇的物质的量减少，即平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，所以△H＜0；因正反应是放热反应，温度降低，平衡正向移动，平衡常数增大，所以说低温时平衡常数大；
故答案为：＜；＞；
（2）利用三段式
             CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始（mol）   1       2          0
转化（mol）  0.8     1.6        0.8
平衡（mol）  0.2     0.4        0.8
平衡常数为

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

=

0.8 2

0.2 2 ×( 0.4 2 )2

=100，
故答案为：100；
（3）由图2可知，d容器中的温度高于c容器，所以d容器中甲醇的含量低于c容器，现从平衡状态d转到c，甲醇含量上升，说明平衡正向移动，可以采用加压或降温的措施，
故答案为：加压、降温．

点评：本题主要考查盖斯定律、反应速率的计算、平衡常数的计算、影响平衡的因互等知识点，中等难度．