题目内容
（2012?闵行区二模）研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢课题．CO可用于合成甲醇．在压强为0.1MPa条件下，在体积为b L的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2，在催化剂作用下合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图：（1）压强P1、P2的大小关系为Pl
小于
小于
P2（填“大于”、“小于”或“等于”），A、B两点分别对应的平衡常数K1、K2的大小关系为K1大于
大于
K2（填“大于”、“小于”或“等于”）．（2）在温度为100℃、压强为Pl（MPa）条件下（恒温恒压），如果上述反应达平衡后，对此反应的说法一定正确的是
bc
bc
（选填答案编号）．a．2υ（CO）=υ（CH3OH）
b．n（CO）：n（H2）=1：2
c．c（CO）：c（H2）：c（C H3OH）=l：2：1
d．平衡时混合气体的密度等于反应起始时的混合气体的密度
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO（g）、2a mol H2（g），达到平衡时CO转化率
增大
增大
．（填“增大”、“不变”或“减小”，下同），平衡常数不变
不变
．（4）在某温度下，向一容积不变的密闭容器中充入2.5mol CO（g）、7.5mol H2（g），反应生成CH3OH（g），达到平衡时，CO转化率为90%，此时容器内压强为开始时压强的
0.55
0.55
倍．分析：（1）根据定一议二原则，定温度同，再比较压强，即作垂直x轴的辅助线，比较平衡时CO的转化率，由此判断；
由图可知，压强一定时，随温度升高，CO的转化率降低，故升高温度平衡向逆反应移动，据此判断平衡常数大小；
（2）a．利用速率之比不等于化学计量数之比判断；
b．CO、H2的起始物质的量之比为1：2，等于化学计量数之比，平衡时n（CO）：n（H2）=1：2；
c．计算平衡时据此反应的CO，进而计算生成的甲醇的物质的量、剩余CO的物质的量，据此计算c（CO）：c（C H3OH），由b中分析可知，平衡时c（CO）：c（H2）=1：2，据此解答；
d．反应混合气体的总质量不变，总的物质的量减小，平均摩尔质量增大，恒温恒压下，密度之比等于摩尔质量之比，据此判断；
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO（g）、2a mol H2（g），等效为在原平衡的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动；
化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，温度不变，平衡常数不变；
（4）计算参加反应的CO的物质的量，利用差量法计算平衡时反应混合物的物质的量变化量，进而计算平衡时总的物质的量，利用恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比解答．
由图可知，压强一定时，随温度升高，CO的转化率降低，故升高温度平衡向逆反应移动，据此判断平衡常数大小；
（2）a．利用速率之比不等于化学计量数之比判断；
b．CO、H2的起始物质的量之比为1：2，等于化学计量数之比，平衡时n（CO）：n（H2）=1：2；
c．计算平衡时据此反应的CO，进而计算生成的甲醇的物质的量、剩余CO的物质的量，据此计算c（CO）：c（C H3OH），由b中分析可知，平衡时c（CO）：c（H2）=1：2，据此解答；
d．反应混合气体的总质量不变，总的物质的量减小，平均摩尔质量增大，恒温恒压下，密度之比等于摩尔质量之比，据此判断；
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO（g）、2a mol H2（g），等效为在原平衡的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动；
化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，温度不变，平衡常数不变；
（4）计算参加反应的CO的物质的量，利用差量法计算平衡时反应混合物的物质的量变化量，进而计算平衡时总的物质的量，利用恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比解答．
解答：解：（1）温度相同时，作垂直x轴的辅助线，发现压强为P2的CO的转化率高，该反应正反应为体积减小的反应，压强增大平衡向体积减小的方向移动，即向正反应应移动，CO的转化率增大，所以P1＜P2，
由图可知，压强一定时，随温度升高，CO的转化率降低，故升高温度平衡向逆反应移动，平衡常数减小，故K1＞K2，
故答案为：小于；大于；
（2）a．速率之比不等于化学计量数之比，故a错误；
b．CO、H2的起始物质的量之比为1：2，等于化学计量数之比，平衡时n（CO）：n（H2）=1：2，故b正确；
c．由图可知温度为100℃、压强为Pl（MPa）条件下（恒温恒压），反应达平衡时，CO的转化率为0.5，故参加反应CO的物质的量为0.5amol，由方程式可知，生成甲醇为0.5amol，故平衡时c（CO）：c（C H3OH）=0.5a：0.5a=1：1，CO、H2的起始物质的量之比为1：2，等于化学计量数之比，平衡时c（CO）：c（H2）=1：2，故平衡时c（CO）：c（H2）：c（C H3OH）=l：2：1，故c正确；
d．反应混合气体的总质量不变，总的物质的量减小，平均摩尔质量增大，恒温恒压下，密度之比等于摩尔质量之比，故密度增大，故d错误；
故答案为：bc；
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO（g）、2a mol H2（g），等效为在原平衡的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，CO的转化率增大，化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，温度不变，平衡常数不变，故答案为：增大；不变；
（4）参加反应的CO的物质的量为2.5mol×90%=2.25mol，则：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），物质的量减少△n
1 2
2.25mol 4.5mol
故平衡时总的物质的量为2.5mol+7.5mol-4.5mol=5.5mol，恒温恒容下压强之比等于物质的量之比，故平衡时容器内压强为开始时压强的
=0.55倍，
故答案为：0.55．
由图可知，压强一定时，随温度升高，CO的转化率降低，故升高温度平衡向逆反应移动，平衡常数减小，故K1＞K2，
故答案为：小于；大于；
（2）a．速率之比不等于化学计量数之比，故a错误；
b．CO、H2的起始物质的量之比为1：2，等于化学计量数之比，平衡时n（CO）：n（H2）=1：2，故b正确；
c．由图可知温度为100℃、压强为Pl（MPa）条件下（恒温恒压），反应达平衡时，CO的转化率为0.5，故参加反应CO的物质的量为0.5amol，由方程式可知，生成甲醇为0.5amol，故平衡时c（CO）：c（C H3OH）=0.5a：0.5a=1：1，CO、H2的起始物质的量之比为1：2，等于化学计量数之比，平衡时c（CO）：c（H2）=1：2，故平衡时c（CO）：c（H2）：c（C H3OH）=l：2：1，故c正确；
d．反应混合气体的总质量不变，总的物质的量减小，平均摩尔质量增大，恒温恒压下，密度之比等于摩尔质量之比，故密度增大，故d错误；
故答案为：bc；
（3）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入a mol CO（g）、2a mol H2（g），等效为在原平衡的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，CO的转化率增大，化学平衡常数只受温度影响，与浓度无关，温度不变，平衡常数不变，故答案为：增大；不变；
（4）参加反应的CO的物质的量为2.5mol×90%=2.25mol，则：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），物质的量减少△n
1 2
2.25mol 4.5mol
故平衡时总的物质的量为2.5mol+7.5mol-4.5mol=5.5mol，恒温恒容下压强之比等于物质的量之比，故平衡时容器内压强为开始时压强的
| 5.5mol |
| 2.5mol+7.5mol |
故答案为：0.55．
点评：本题考查平衡常数、化学平衡计算、化学平衡的影响因素及读图能力等，综合性较大，难度中等，应加强平时知识的积累，注意利用定一议二原则分析图象．
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