Question

在容積可變的密閉容器中，由CO和H₂合成甲醇CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g），CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖所示．
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

 

，250℃、0.5×10⁴kPa下的平衡常數(shù)

 

 300℃、1.5×10⁴kPa下的平衡常數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）工業(yè)實際生產(chǎn)中，該反應(yīng)條件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，選擇此壓強而不選擇更高壓強的理由是

 

．
（3）在圖中畫出350℃時CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強變化的大致曲線．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡常數(shù)的含義

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)K=

生成物濃度的冪次方乘積

反應(yīng)物濃度的冪次方乘積

來書寫K的表達(dá)式 溫度對K的影響和反應(yīng)的吸放熱情況有關(guān)來回答；
（2）根據(jù)壓強對化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡移動的影響知識結(jié)合實際生產(chǎn)過程來回答；
（3）反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向進(jìn)行．

解答： 解：（1）反應(yīng)CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）的平衡常數(shù)K=

[CH3OH]

[CO]?[H2]2

，根據(jù)CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系圖2，可以知道該反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡常數(shù)減小，壓強大小和平衡常數(shù)之間無關(guān)，即250℃、0.5×10⁴kPa下的平衡常數(shù)大于300℃、1.5×10⁴kPa下的平衡常數(shù)，
故答案為：

[CH3OH]

[CO]?[H2]2

；＞；
（2）根據(jù)CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系圖2，可以知道在1.3×10⁴kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增加壓強CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失，
故答案為：在1.3×10⁴kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增加壓強CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失；
③該反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡常數(shù)減小，350℃時CO的平衡轉(zhuǎn)化率小于恒壓下300℃時CO的平衡轉(zhuǎn)化率，即350℃時CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強變化的大致曲線隨壓強變化的大致曲線為：，故答案為：．

點評：本題目綜合考查學(xué)生對化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、以及化學(xué)平衡的計算知識，屬于綜合知識的考查，難度大．