题目内容
17．甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料．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表所示：| 化学反应 | 平衡常数 | 温度（℃） | |
| 500 | 800 | ||
| ①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g） | K1 | 2.5 | 0.15 |
| ②H2（g）+CO2（g）?H2O （g）+CO（g） | K2 | 1.0 | 2.50 |
| ③3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O （g） | K3 | ||
（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强（P）的关系如图1所示．则平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）=K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）判断反应③△H＜0；△S＜0（填“＞”“=”或“＜”）
在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H2、CO2、CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2mol、10mol、10mol，此时v（正）＞v（逆） （填“＞”“=”或“＜”）
（4）一定温度下，在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ．当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是加入催化剂．
分析 （1）分析图表数据，反应②平衡常数随温度升高增大，平衡正向进行，正反应是吸热反应；
（2）依据平衡常数随温度变化，不随压强变化分析；
（3）反应③是气体体积减小的反应△S＜0，结合温度变化分析判断反应焓变△H＜0；依据反应①+②得到反应③，所以平衡常数K3=K1×K2；依据某时刻浓度商计算和平衡常数比较判断反应进行的方向；
（4）图象分析曲线Ⅰ变化为曲线Ⅱ是缩短反应达到平衡的时间，最后达到相同平衡状态，体积是可变得是恒压容器，说明改变的是加入了催化剂；当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时一氧化碳物质的量增大，反应是气体体积不变的反应，可变容器中气体体积和浓度成反比，气体物质的量不变．
解答 解：（1）分析图表数据，反应②平衡常数随温度升高增大，平衡正向进行，正反应是吸热反应，
故答案为：吸热；
（2）依据平衡常数随温度变化，不随压强变化分析，图象中平衡状态由A变到B时，压强改变，温度不变，所以平衡常数不变，
故答案为：=；
（3）依据反应①+②得到反应③3H2（g）+CO2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）是气体体积减小的反应△S＜0，结合温度变化分析，500℃时K3=K1×K2=2.5，800℃时K3=K1×K2=2.5×0.15，随温度升高，平衡常数减小，平衡逆向进行，所以判断反应是放热反应，焓变△H＜0，
500℃时K3=K1×K2=2.5，测得某时刻H2、CO2、CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2mol、10mol、10mol，Q=$\frac{5×5}{{3}^{3}×1}$=0.93＜K=2.5，反应正向进行，V正＞V逆；
故答案为：＜；＜；＞；
（4）图象分析曲线Ⅰ变化为曲线Ⅱ是缩短反应达到平衡的时间，最后达到相同平衡状态，体积是可变得是恒压容器，说明改变的是加入了催化剂，故答案为：加入催化剂．
点评 本题综合考查化学平衡的影响因素，化学平衡的计算与判断，为高考常见题型和高频考点，注意把握图象的分析与判断，本题还要注意平衡常数的计算与运用，难度不大．
小学学习好帮手系列答案
小学同步三练核心密卷系列答案
某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置（夹持装置省略）．首先在U形管内加入少量煤油和儿粒钠块，再从U形管高端加入水（含有酚酞），赶出空气，一会儿点燃酒精灯加热铜丝．
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某校化学小组学生利用如图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并进行了其他有关实验．（图中夹持及尾气处理装置均已略去）
）是一种重要的有机合成中间体，实验室可用苯和1，2一二氯乙烷（ClCH2CH2Cl）为原料，在无水AlCl3催化下加热制得，其制取步骤为：（一）催化剂的制备
下图是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置的仪器和药品：
（1）将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置，各管口标号连接顺序为：d接e，h接g，h接a，b接c．
（2）有人建议将上述装置中D去掉，其余装置和试剂不变，也能制备无水AlCl3．你认为这样做是否可行不可行（填“可行”或“不可行”），你的理由是制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸．
（3）装置A中隐藏着一种安全隐患，请提出一种改进方案：在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl3冷凝成固体造成堵塞．
（二）联苄的制备
联苄的制取原理为：
反应最佳条件为n（苯）：n（1，2-二氯乙烷）=10：1，反应温度在60-65℃之间．
实验室制取联苄的装置如下图所示（加热和加持仪器略去）：
实验步骤：
在三口烧瓶中加入120.0mL苯和适量无水AlCl3，由滴液漏斗滴加10.7mL1，2-二
氯乙烷，控制反应温度在60-65℃，反应约60min．将反应后的混合物依次用稀盐酸、
2%Na2CO3溶液和H2O洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静止、过
滤，先常压蒸馏，再减压蒸馏收集170～172℃的馏分，得联苄18.2g．
相关物理常数和物理性质如下表
| 名称 | 相对分子质量 | 密度/（g•cm-3） | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
| 苯 | 78 | 0.88 | 5.5 | 80.1 | 难溶水，易溶乙醇 |
| 1，2-二氯化烷 | 99 | 1.27 | -35.3 | 83.5 | 难溶水，可溶苯 |
| 无水氯化铝 | 133.5 | 2.44 | 190 | 178（升华） | 遇水分解，微溶苯 |
| 联苄 | 182 | 0.98 | 52 | 284 | 难溶水，易溶苯 |
（5）洗涤操作中，水洗的目的是洗掉Na2CO3（或洗掉可溶性无机物）；无水硫酸镁的作用是吸水剂（干燥剂）．
（6）常压蒸馏时，最低控制温度是83.5℃．
（7）该实验的产率约为72.85%．（小数点后保留两位有效数字）
| t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| V（O2）/mL | 0.0 | 9.9 | 17.2 | 22.4 | 26.5 | 29.9 |
| A． | 0～6min的平均反应速率：v（H2O2）≈3.3×10-2mol/（L•min） | |
| B． | 6～10min的平均反应速率：v（H2O2）＜3.3×10-2mol/（L•min） | |
| C． | 反应至6min时，c（H2O2）=0.3mol/L | |
| D． | 反应至6min时，H2O2分解了50% |