题目内容
【题目】CO可用于合成甲醇，化学方程式为CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）。
（1） 图1是反应CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH________0（填“>”“<”或“＝”）。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1________K2（填“>”、“<”或“＝”）。在T1温度下，往体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO和2 mol H2，经测得CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示。则该反应的平衡常数为______________。
③若容器容积不变，下列措施可增加CO转化率的是________（填字母）。
a．升高温度 b．将CH3OH（g）从体系中分离
c．使用合适的催化剂 d．充入He，使体系总压强增大
（2） 在容积为1 L的恒容容器中，分别研究在230 ℃、250 ℃和270 ℃三种温度下合成甲醇的规律。如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1 mol）与CO平衡转化率的关系，则曲线z对应的温度是________℃；该温度下上述反应的化学平衡常数为________。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为________________________。
【答案】 < > 12 b 270 4 K1＝K2<K3
【解析】试题分析：本题考查化学平衡图像的分析，化学平衡常数的计算以及温度对化学平衡常数的影响，外界条件对化学平衡的影响。
（1）①由图像可知，T2先出现拐点，则T2反应速率快，T2
T1；T2平衡时CO转化率小于T1平衡时CO转化率，升高温度平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，ΔH
0。
②根据①的分析，温度T2
T1，正反应为放热反应，温度高平衡常数小，K1
K2。
根据图像，列出三段式，
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）
c（起始）（mol/L） 1.00 2.00 0
c（转化）（mol/L） 0.75 1.5 0.75
c（平衡）（mol/L） 0.25 0.5 0.75
该反应的平衡常数为
=12。
③a项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小；b项，将CH3OH（g）从体系中分离，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大；c项，使用合适的催化剂，化学平衡不移动，CO的转化率不变；d项，充入He，使体系总压强增大，由于容器容积不变，各物质浓度不变，化学平衡不移动，CO的转化率不变；答案选b。
（2）该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小。在横坐标上任取一点作横坐标的垂直线，可见CO的转化率：x
y
z，则x、y、z对应的温度依次为230℃、250℃、270℃，z曲线对应的温度是270℃。由图知该温度下起始n(H2)/n(CO)=1.5（起始H2、CO物质的量分别为1.5mol、1mol），达到平衡时CO的转化率为50%，用三段式
CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）
c（起始）（mol/L） 1 1.5 0
c（转化）（mol/L） 1
50%=0.5 1 0.5
c（平衡）（mol/L） 0.5 0.5 0.5
该温度下的化学平衡常数为
=4。a、b点的温度相同，则K1=K2，c点温度低于a、b点，温度升高平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，则K1=K2
K3。
名校课堂系列答案
【题目】现有部分元素的性质与原子（或分子）结构如下表：
元素编号 | 元素性质与原子（或分子）结构 |
T | 最外层电子数是次外层电子数的3倍 |
X | 常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对 |
Y | M层比K层少1个电子 |
Z | 第三周期元素的简单离子中半径最小 |
（1）写出元素T的原子结构示意图 ．
（2）元素Y与元素Z相比，金属性较强的是（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是（填序号）．
A．Y单质的熔点比Z单质低B．Y的化合价比Z低C．Y单质与水反应比Z单质剧烈D．Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z的强
（3）T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有共价键的化合物，写出该化合物的化学式 ， 该化合物与CO2反应的化学方程式为 ．
（4）元素T和氢元素以原子个数比1：1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1：2化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式 ．
