Question

工业上可利用CO或CO₂来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下所示：

化学反应	平衡 常数	温度/℃
		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

 
请回答下列问题：
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃＝__________(用K₁、K₂表示)。
(3)500 ℃时测得反应③在某时刻，H₂(g)、CO₂(g)、CH₃OH(g)、H₂O(g)的浓度(mol·L^－1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v_正________v_逆(填“＞”、“＝”或“＜”)。
(4)反应①按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是__________(填序号)。

A．温度：T₁＞T₂＞T₃
B．正反应速率：v(a)＞v(c)，v(b)＞v(d)
C．平衡常数：K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)＞M(c)，M(b)＞M(d)

Answer 1

(1)吸热　(2)K₁·K₂　(3)＞　(4)CD

(1)由表中数据知，温度越高，平衡常数越大，所以反应②为吸热反应。
(2)



(4)根据反应①中温度与K的关系，可推断该反应为放热反应，升温，平衡左移，CO的转化率减小，所以T₃＞T₂＞T₁，A错误；反应速率v(c)＞v(a)，v(b)＞v(d)，B错误；温度越高，平衡常数越小，压强对平衡常数无影响，所以K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)；升温，平衡左移，平均摩尔质量减小，加压，平衡右移，平均摩尔质量增大，所以M(a)＞M(c)，M(b)＞M(d)。