Question

Ⅱ：工業(yè)上可用CO和H₂在一定條件下合成甲醇，反應為：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=Q kJ?mol^-1
現(xiàn)在容積均為2L的a、b、c、d、e五個密閉容器中分別充入1mol CO和2mol H₂的混合氣體，控溫，進行實驗，測得相關數(shù)據(jù)如圖1和圖2．

（1）該反應的Q

 

0（選填“＜”、“＞”或“=”，下同），K₁

 

K₂．
（2）300℃時，該反應的平衡常數(shù)為

 

．
（3）將容器d中的平衡狀態(tài)轉變到容器c中的平衡狀態(tài)，可采取的措施有：

 

（至少答2種）．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)圖1升判斷出溫度對平衡的影響，從圖象可以看出，升高溫度，甲醇的物質的量減少，說明正反應是放熱反應；根據(jù)正反應是放熱反應，溫度降低，平衡正向移動，平衡常數(shù)增大；
（2）利用三段式，根據(jù)平衡常數(shù)的定義計算；
（3）由圖2可知，d容器中的溫度高于c容器，所以d容器中甲醇的含量低于c容器，現(xiàn)從平衡狀態(tài)d轉到c，甲醇含量上升，說明平衡正向移動，可以采用加壓或降溫的措施．

解答： 解：（1）圖1可以看出，甲醇平衡時的物質的量為0.6mol的曲線對應的反應開始階段速率快，所以此時的溫度大，說明升高溫度，甲醇的物質的量減少，即平衡逆向移動，說明正反應是放熱反應，所以△H＜0；因正反應是放熱反應，溫度降低，平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，所以說低溫時平衡常數(shù)大；
故答案為：＜；＞；
（2）利用三段式
             CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
起始（mol）   1       2          0
轉化（mol）  0.8     1.6        0.8
平衡（mol）  0.2     0.4        0.8
平衡常數(shù)為

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

=

0.8 2

0.2 2 ×( 0.4 2 )2

=100，
故答案為：100；
（3）由圖2可知，d容器中的溫度高于c容器，所以d容器中甲醇的含量低于c容器，現(xiàn)從平衡狀態(tài)d轉到c，甲醇含量上升，說明平衡正向移動，可以采用加壓或降溫的措施，
故答案為：加壓、降溫．

點評：本題主要考查蓋斯定律、反應速率的計算、平衡常數(shù)的計算、影響平衡的因互等知識點，中等難度．