Question

【題目】甲醇是重要的化工原料，又可稱為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應如下：

①CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H1

②CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H2

③CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） △H3

回答下列問題：

（1）反應①的化學平衡常數(shù)K的表達式為___；圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關系的曲線為___（填曲線標記字母），其判斷理由是___。

（2）合成氣的組成＝2.60時，體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度和壓強的關系如圖2所示。α（CO）值隨溫度升高而___（填“增大”或“減小”），其原因是___。圖2中的壓強由大到小為___，其判斷理由是___。

Answer 1

【答案】K= a 反應①為放熱反應，平衡常數(shù)應隨溫度升高變小 減小 升高溫度時，反應①為放熱反應，平衡向向左移動，使得體系中CO的量增大；反應③為吸熱反應，平衡向右移動，又產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低 P3＞P2＞P1 相同溫度下，由于反應①為氣體分子數(shù)減小的反應，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應③為氣體分子數(shù)不變的反應，產(chǎn)生CO的量不受壓強影響，故增大壓強時，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高

【解析】

（1）平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值；反應①為放熱反應，溫度升高，K值減��；

（2）由圖象可知，壓強一定時，溫度越高，CO的轉(zhuǎn)化率降低，根據(jù)升高溫度對反應①和③的影響進行分析；相同溫度下，反應③為等體積反應，壓強改變不影響平衡的移動，反應①正向為體積縮小的反應，增大壓強，平衡正向移動，CO轉(zhuǎn)化率增大，據(jù)此進行分析判斷。

（1）反應①的化學平衡常數(shù)K=；反應①為放熱反應，溫度升高，K值減小，因此能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關系的曲線為a；

（2）由圖象可知，壓強一定時，溫度越高，CO的轉(zhuǎn)化率降低，反應①為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，體系中CO的量爭奪，反應③為吸熱反應，升高溫度，平衡正向移動，CO的量增多，因此隨著溫度的升高，CO的轉(zhuǎn)化率減小；相同溫度下，反應③為等體積反應，壓強改變不影響平衡的移動，反應①正向為體積縮小的反應，增大壓強，平衡正向移動，CO轉(zhuǎn)化率增大，因此增大壓強有利于CO的轉(zhuǎn)化率的升高，所以壓強的大小關系為：P3＞P2＞P1。