Question

Ⅱ：工業(yè)上可用CO和H₂在一定條件下合成甲醇，反應(yīng)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(gè)密閉容器中分別充入1mol CO和2mol H₂的混合氣體，控溫，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如圖1和圖2．

（1）該反應(yīng)的Q

 

0（選填“＜”、“＞”或“=”，下同），K₁

 

K₂．
（2）300℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為

 

．
（3）將容器d中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)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(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)圖1升判斷出溫度對(duì)平衡的影響，從圖象可以看出，升高溫度，甲醇的物質(zhì)的量減少，說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；根據(jù)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡正向移動(dòng)，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(jì)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(zhuǎn)到c，甲醇含量上升，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，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(shí)的物質(zhì)的量為0.6mol的曲線對(duì)應(yīng)的反應(yīng)開(kāi)始階段速率快，所以此時(shí)的溫度大，說(shuō)明升高溫度，甲醇的物質(zhì)的量減少，即平衡逆向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以△H＜0；因正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，所以說(shuō)低溫時(shí)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(zhuǎn)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(zhuǎn)到c，甲醇含量上升，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，可以采用加壓或降溫的措施，
故答案為：加壓、降溫．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查蓋斯定律、反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡常數(shù)的計(jì)算、影響平衡的因互等知識(shí)點(diǎn)，中等難度．