Question

(12分)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO₂来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如下表所示：

（1）反应②是      (填“吸热”或“放热”)反应。

（2）某温度下反应①中H₂的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)     K(B)(填“>”“<”或“=”)。

（3）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在某时刻时，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“<”)。

（4）在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO) －t(反应时间)变化曲线Ⅰ如图乙所示，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，改变的条是           。

Answer

（9分）（1） 吸热 （1分） （2） = （1分） （3） K1•K2（2分） ; <（1分）

（4）加入催化剂 （2分） ; 将容器的体积(快速)压缩至2 L (2分)

【解析】

试题分析：（1）根据表格的数据可知：升高温度，反应②的化学平衡常数增大，说明升高温度，化学平衡向正反应方向移动。根据平衡移动原理：升高温度某化学平衡向吸热反应方向移动，则正反应方向为吸热反应。（2）化学平衡常数只与温度有关，而与压强无关。由于反应温度不变，所以化学平衡相同。K(A) =K(B)。（3）化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各生成物浓度与各反应物浓度幂之积的比。结合反应方程式可知：，；。500 ℃时反应③的化学平衡常数是。测得反应③在某时刻时，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，说明此时反应逆向进行，v正