Question

（甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料，它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中。工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：

CO(g)2H₂(g)CH₃OH(g)Q

下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

（1）判断反应达到平衡状态的依据是（   ）

A．混合气体的密度不变

B．混合气体的平均相对分子质量不变

C．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等

D．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化

（2）由表中数据判断Q         0 （填“＞”、“”或“＜”），要提高CO转化率，可采取的措施

是（   ）

A．加入催化剂       B．充入CO       C．充入H₂      D．升温

（3）某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得cmol／L，则以CH₃OH表示的反应速率v            mol /(L·min)，

CO的转化率为                。

（4）原料CO和H₂可以由C和H₂O反应制取，涉及的反应方程式如下：

C(s)CO₂(g) 2CO(g)               平衡常数K₁

C(s)H₂O(g) CO(g)H₂(g)          平衡常数K₂

CO(g)H₂O(g) H₂(g)CO₂(g)        平衡常数K₃

则K₁、K₂ 、K₃之间的关系是：                        。

Answer

（1） BD  (2分)

（2）>(1分)、C (1分)

（3）0.08  (1分)       80%  (1分)

（4）K2=K1·K3 (2分)

【解析】

试题分析：

（1）A恒容密闭容器，体积不变，都是气体，质量守恒，混合气体的密度始终不变，不能做平衡标志，错误；B正确；C生成CH3OH和消耗CO的速率是同向速率，错误；D正确。

（2）由表可知，T升高，K减小，正反应是放热反应，Q>0。提高CO转化率，反应正向进行，选C。

（3）  CO(g)2H2(g) CH3OH(g)Q

初浓度：  1    3               0

变浓度   0.8   1.6             0.8    

平衡     0.2

v0.8/10=0.08(mol／L·min)

CO的转化率= 0.8 /1*100%=  80%

（4）①C(s)CO2(g) 2CO(g)      平衡常数K1

②C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)      平衡常数K2

③CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)    平衡常数K3

②=①+③ 所以K2=K1·K3

考点：本题以化工生产为基础，考查平衡常数与平衡计算等知识。