Question

工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下所示：

化學(xué)反應(yīng)	平衡 常數(shù)	溫度/℃
500	700	800
①2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g)	K1	2.5	0.34	0.15
②H2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g)	K2	1.0	1.70	2.52
③3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)	K3

 

請(qǐng)回答下列問題：

(1)反應(yīng)②是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(2)據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3＝__________(用K1、K2表示)。

(3)500 ℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L－1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時(shí)v正________v逆(填“＞”、“＝”或“＜”)。

(4)反應(yīng)①按照相同的物質(zhì)的量投料，測(cè)得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是__________(填序號(hào))。

 

A．溫度：T1＞T2＞T3

B．正反應(yīng)速率：v(a)＞v(c)，v(b)＞v(d)

C．平衡常數(shù)：K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)

D．平均摩爾質(zhì)量：M(a)＞M(c)，M(b)＞M(d)

 

Answer 1

(1)吸熱　(2)K1·K2　(3)＞　(4)CD

【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)知，溫度越高，平衡常數(shù)越大，所以反應(yīng)②為吸熱反應(yīng)。

(2)

(4)根據(jù)反應(yīng)①中溫度與K的關(guān)系，可推斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫，平衡左移，CO的轉(zhuǎn)化率減小，所以T3＞T2＞T1，A錯(cuò)誤；反應(yīng)速率v(c)＞v(a)，v(b)＞v(d)，B錯(cuò)誤；溫度越高，平衡常數(shù)越小，壓強(qiáng)對(duì)平衡常數(shù)無影響，所以K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)；升溫，平衡左移，平均摩爾質(zhì)量減小，加壓，平衡右移，平均摩爾質(zhì)量增大，所以M(a)＞M(c)，M(b)＞M(d)。