【重难点】化学教师招聘考试原题及解析（填空题⑤）
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目前工业上可利用 CO 或 CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示：
请回答下列问题：
(1)反应②是_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出 K1、K2与 K3之间的关系，则 K3=_____(用 K1、K2表示);根据反应③判断△S_____0(填“>”、“=”或“<”)，在_____(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡逆向移动，可采取的措施有_____(填写字母序号)。
a.缩小反应容器的容积
b.扩大反应容器的容积
c.升高温度
d.使用合适的催化剂
e.从平衡体系中及时分离出 CH3OH
(4)500℃时，测得反应③在某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为 0.1mol•L-1、0.8mol•L-1、0.3mol•L-1、0.15mol•L-1，则此时 v 正_____v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(5)某兴趣小组研究反应②的逆反应速率在下列不同条件随时间的变化曲线，开始时升温，t1 时平衡，t2 时降压，t3 时增加 CO 浓度，t4 时又达到平衡。请画出 t2 至 t4的曲线。
参考答案：
【答案】(1)吸热;(2)K1•K2;<;较低;(3)bc;(4)>;
(5)
解析：(1)反应②平衡常数随温度升高增大，说明升高温度平衡正向进行，正反应
是吸热反应，故答案为：吸热;
(2)反应①+②可得反应③，则平衡常数 K3=K1×K2，反应③是气体体积减小的反应△S<0，反应③3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)是气体体积减小的反应△S<0，分析反应特征可知平衡常数 K3=K1×K2，计算不同温度下反应③的平衡常数，500°C 时，K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5，800°C 时，K3=K1×K2=2.52×0.15=0.375，结合温度变化分析，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，所以反应在低温下能自发进行，故答案为：K1•K2;<;较低;
(3)a.缩小反应容器的容积，缩小反应容器的容积，压强增大，平衡向正向移动，故 a 错误;
b.扩大反应容器的容积，扩大反应容器的容积，压强减小，平衡逆向移动，故 b 正确;
c.由于 K3=K1×K2，由表中数据可知，升高温度平衡常数减小，平衡逆向移动，故c 正确;
d.使用合适的催化剂，可以加快反应速率，但不影响平衡移动，故 d 错误;
e.从平衡体系中及时分离出 CH3OH，生成物浓度减小，平衡正向移动，故 e 错误;故故答案为：bc;
(4)500℃时，反应③=①+②，K3=2.5×1.0=2.5，测得反应③在某时刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为 0.1mol•L-1、0.8mol•L-1、0.3mol•L-1、0.15mol•L-1，Qc==0.88v 逆，故答案为：>;
(5)反应②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是气体体积不变的吸热反应，反应的逆反应速率在下列不同条件随时间的变化曲线，开始时升温，逆反应速率增大，t1时平衡，t2 时降压，逆反应速率减小，平衡不变，t3 时增加 CO 浓度，此时刻逆反应速率增大，随反应进行减小，大平衡状态大于 t2-t3平衡状态的逆反应速率，t4时又达到平衡，据此画出 t2 至 t4 的曲线为如图：
，故答案为：
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