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化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下所示：

化學反應	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

 
請回答下列問題：
(1)反應②是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)據(jù)反應①與②可推導出K₁、K₂與K₃之間的關系，則K₃＝__________(用K₁、K₂表示)。
(3)500 ℃時測得反應③在某時刻，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v_正________v_逆(填“＞”、“＝”或“＜”)。
(4)反應①按照相同的物質(zhì)的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關系如下圖所示。下列說法正確的是__________(填序號)。

A．溫度：T₁＞T₂＞T₃
B．正反應速率：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

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



(4)根據(jù)反應①中溫度與K的關系，可推斷該反應為放熱反應，升溫，平衡左移，CO的轉(zhuǎn)化率減小，所以T₃＞T₂＞T₁，A錯誤；反應速率v(c)＞v(a)，v(b)＞v(d)，B錯誤；溫度越高，平衡常數(shù)越小，壓強對平衡常數(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)。