Question

【題目】已知利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑作用下合成甲醇的主要反應(yīng)如下：

①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1＜0

②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2＜0

③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3＞0

回答下列問(wèn)題：

（1）反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為_(kāi)__________________；圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為_(kāi)______（填曲線標(biāo)記字母），其判斷理由是______________________。

（2）合成氣組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時(shí)，體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。α(CO)值隨溫度升高而___________（填“增大”或“減小”），其原因是___________________；圖2中的壓強(qiáng)由大到小為_(kāi)________________________，其判斷理由是________________________。

Answer 1

【答案】（1）K=(或Kp=（2分） a（1分）

反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高變小（2分）

（2）減小（1分）

升高溫度時(shí)，反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡向左移動(dòng)，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動(dòng)，又使產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果是溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率降低（2分）

p3>p2>p1 （2分）

相同溫度下，由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響。故增大壓強(qiáng)時(shí)，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高（2分）

【解析】（1）反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，則升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，曲線a正確。（2）見(jiàn)答案。