Question

（甲醇是重要的化學工業基礎原料和清潔液體燃料，它廣泛用于有機合成、醫藥、農藥、涂料、染料、汽車和國防等工業中。工業上一般在恒容密閉容器中采用下列反應合成甲醇：
CO(g)2H₂(g)CH₃OH(g)Q
下表所列數據是反應在不同溫度下的化學平衡常數（K）。

溫度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

 
（1）判斷反應達到平衡狀態的依據是（  ）
A．混合氣體的密度不變
B．混合氣體的平均相對分子質量不變
C．生成CH₃OH的速率與消耗CO的速率相等
D．CH₃OH、CO、H₂的濃度都不再發生變化
（2）由表中數據判斷Q        0 （填“＞”、“”或“＜”），要提高CO轉化率，可采取的措施
是（  ）
A．加入催化劑       B．充入CO       C．充入H₂      D．升溫
（3）某溫度下，將2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密閉容器中，充分反應10min后，達到平衡時測得cmol／L，則以CH₃OH表示的反應速率v           mol /(L·min)，
CO的轉化率為               。
（4）原料CO和H₂可以由C和H₂O反應制取，涉及的反應方程式如下：
C(s)CO₂(g) 2CO(g)              平衡常數K₁
C(s)H₂O(g) CO(g)H₂(g)         平衡常數K₂
CO(g)H₂O(g) H₂(g)CO₂(g)       平衡常數K₃
則K₁、K₂、K₃之間的關系是：                       。

Answer 1

（1）BD  (2分)
（2）>(1分)、C (1分)
（3）0.08  (1分)       80%  (1分)
（4）K₂=K₁·K₃ (2分)

解析試題分析：
（1）A恒容密閉容器，體積不變，都是氣體，質量守恒，混合氣體的密度始終不變，不能做平衡標志，錯誤；B正確；C生成CH₃OH和消耗CO的速率是同向速率，錯誤；D正確。
（2）由表可知，T升高，K減小，正反應是放熱反應，Q>0。提高CO轉化率，反應正向進行，選C。
（3） CO(g)2H₂(g)CH₃OH(g)Q
初濃度：  1    3               0
變濃度   0.8   1.6             0.8    
平衡     0.2
v0.8/10=0.08(mol／L·min)
CO的轉化率=" 0.8" /1*100%=  80%
（4）①C(s)CO₂(g) 2CO(g)     平衡常數K₁
②C(s)H₂O(g) CO(g)H₂(g)     平衡常數K₂
③CO(g)H₂O(g) H₂(g)CO₂(g)   平衡常數K₃
②=①+③ 所以K₂=K₁·K₃
考點：本題以化工生產為基礎，考查平衡常數與平衡計算等知識。