2022版新教材化学人教版选择性必修第一册学案：第二章 化学反应速率与化学平衡 章末总结 WORD版含答案.docx

1、章末总结体系构建主题探究二氧化碳合成甲醇反应的研究主题复习目标及意义近年来，我国现代煤化工技术有了长足进步。燃煤产生的二氧化碳作为温室气体为人熟知，其实二氧化碳是一种资源。很多科研机构在二氧化碳的利用方面做了大量研究，如二氧化碳加氢制甲醇技术和二氧化碳加氢直接合成液体燃料的研究有了一定成果，这为二氧化碳转化为化学品及燃料提供了重要的科学技术手段。探究交流探究一 选择合适的化学反应利用CO2 合成甲醇，如果选取水或氢气作为氢源，反应如下:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+2H2O(g)=CH3OH(g)+O2(g)上述两个反应在常温常压下的焓变和熵变如下:反

2、应H/(kJmol-1)S/(Jmol-1K-1)-48.97-177.16+676.48-43.871.分析判断利用CO2 合成甲醇的两个反应能否正向自发进行，应选用哪个反应合成甲醇？答案：反应能正向自发进行，反应不能正向自发进行，应选用反应合成甲醇。解析：反应的H0,S0 ，因此在低温时H-TS0 ，反应正向自发进行。反应的H0,S0 ，因此在任何温度下H-TS0 ，反应正向不能自发进行。因此应选用反应合成甲醇。2.在利用反应合成甲醇时，可能会伴随如下副反应:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)H=+41.17kJmol-1,S=+42.08Jmol-1K-1 。判断此反应能

3、否正向自发进行。答案：能。解析：由于题给反应的H0,S0 ，因此在高温时H-TS0 ，反应能正向自发进行。探究二 选择适宜的反应条件的研究甲醇合成反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ，工业上以天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：制备合成气：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ；为解决合成气中H2 过量而CO 不足的问题，原料气中需添加CO2 ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) 。1.为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积之比最好是多少？答案：3:1。解析：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ，CO2(g)+H2(g)=

4、CO(g)+H2O(g) ，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ，根据盖斯定律3+4 得3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CH3OH ，所以为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积之比为3:1。2.合成甲醇的反应过程中物质能量变化如图所示。请写出合成甲醇的热化学方程式。答案：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=-(b-a)kJ/mol 。3.结合上图和热化学方程式，利用所学知识分析如何提高该反应（合成甲醇）的反应速率和甲醇的产率？答案：提高CO2 和H2 的浓度、加压、升高温度、使用催化剂可以加快反应的速率；提高CO2 和H2 的浓度、加压、降低温度能

5、够提高甲醇的产率。4.在一定条件下测得不同的H2 和CO2 投料比体系中甲醇的产率如下:n(H2):n(CO2)2357(CO2)11.6313.6815.9318.71(CH3OH)/%3.044.125.266.93结合上述数据，从提高CO2 的转化率和甲醇的产率角度分析，你能得到什么结论？答案：增大氢气的比例可以提高CO2 的转化率和甲醇的产率。5.下图分别是压强和温度对甲醇产率的影响。（1）在实际生产中是不是压强越大越好？（2）请分析甲醇的产率在温度为523K 时最高的原因。答案：（1）不是。（2）在523K 之前，随温度的升高反应速率加快，使甲醇产率增大；超过523K 时，甲醇的产率

6、降低的原因可能是催化剂的活性降低、副反应的发生等。解析：实际生产时应选择合适的压强，考虑动力和设备的承受力等。6.下表是不同的催化剂组成对甲醇产率的影响和选择性的影响。组成CuO/(wt.%)ZnO/(wt.%)Al2O3/(wt.%)ZrO2/(wt.%)MnO/(wt.%)(CH3OH)/g(kg催化剂)-1h-1选择性/%CuO/ZnO/Al2O365.826.37.9007840CuO/ZnO/ZrO262.425.0012.609688CuO/ZnO/ZrO2/MnO65.826.603.6488100CuO/ZnO/ZrO2/MnO65.826.605.6213891注：反应条件，

7、n(H2):n(CO2)=3 ，温度，553K ，总压，4MPa;wt.% ，重量百分含量；选择性，生成甲醇的二氧化碳在全部二氧化碳反应物中所占比例。从表格中的数据能得出什么结论？答案：改变催化剂的组成，可以有效地提高甲醇的产率和选择性。探究三 反应过程中速率和平衡的研究实验室在1L 密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO 和2molH2 通入容器中，分别恒温在300 和500 反应，每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下表所示（表中数据单位：mol/L )。10min20min30min40min50min60min3000.400.600.750.840.900.905000.600.7

8、50.780.800.800.801.300 时反应开始10分钟内，H2 的平均反应速率为多少？答案：0.080mol/(Lmin) 。解析：300 时反应开始10分钟内，甲醇浓度为0.40mol/L ，其反应速率为0.40mol/L10min=0.040mol/(Lmin) ，由速率之比等于化学计量数之比可知氢气的反应速率为0.040mol/(Lmin)2=0.080mol/(Lmin) 。2.计算500 时平衡常数K 的数值。答案：500 时，列“三段式”：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)mathrm开始浓度/(mol/L)120mathrm变化浓度/(mol/L)0.801.60

9、0.80mathrm平衡浓度/(mol/L)0.200.400.80K=0.800.200.402=25 。3.300 时，将容器的容积压缩到原来容积的12 ，在其他条件不变的情况下，判断下列说法正确的有 （填字母）。a .c(H2) 减小b .正反应速率加快，逆反应速率减慢c .CH3OH 的物质的量增加d .重新平衡时c(H2)c(CH3OH) 减小答案：cd解析：300 时，将容器的容积压缩到原来容积的12 ，压强增大，体积缩小，c(H2) 增大，故a错误；压强增大，正反应速率加快，逆反应速率也加快，故b错误；平衡正向移动，则CH3OH 的物质的量增加，故c正确；平衡正向移动，氢气的物质

10、的量减少，甲醇的物质的量增加，则重新平衡时c(H2)c(CH3OH) 减小，故d正确。探究应用1.研究人员开发了一种双金属固溶体氧化物催化剂，实现了二氧化碳(CO2) 高选择性高稳定性加氢合成甲醇。传统用于合成气制甲醇的Cu 基催化剂应用于二氧化碳加氢制甲醇时，突出问题是甲醇选择性低(50%60%) 。研究人员开发的一种不同于传统金属催化剂的双金属固溶体氧化物催化剂ZnO-ZrO2 ，在二氧化碳单程转化率超过10% 时，甲醇选择性仍保持在90% 左右，是目前同类研究中综合水平最好的结果。据此判断下列说法不正确的是( )A.一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用，某些化学反应并非只有唯一的催

11、化剂B.使用传统Cu 基催化剂不改变二氧化碳加氢制甲醇的化学反应速率，因此甲醇选择性低C.使用双金属固溶体氧化物催化剂ZnO-ZrO2 和Cu 基催化剂，前者所得产物甲醇的纯度高D.二氧化碳加氢制甲醇等燃料及化学品可实现全球二氧化碳减排和碳资源可持续利用答案：B解析：催化剂能够改变化学反应速率，Cu基催化剂的突出问题是甲醇选择性低(50%60%) ，故B错误。2.甲醇是一种重要的试剂，氢气和二氧化碳在一定条件下可以合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ，在密闭容器中充入3mol 氢气和1mol 二氧化碳，测得混合气体中甲醇的体积分数(CH3OH) 与温度的关系如图

12、所示：试回答下列问题。（1）该反应是 （填“放热”或“吸热”）反应。该反应的平衡常数的表达式为 。为了降低合成甲醇的成本可采用的措施是 （写一条即可）。（2）解释温度低于T0 时，甲醇的体积分数逐渐增大的原因： 。（3）氢气在Q 点的转化率 （填“大于”“小于”或“等于”，下同）氢气在W 点的转化率；其他条件相同时，甲醇在Q 点的正反应速率 甲醇在M 点的正反应速率。（4）下图表示氢气的转化率(H2) 与投料比n(H2)n(CO2) 的关系，请在图中画出压强分别为1.01105Pa 和3.03105Pa （其他条件相同）时对应的变化曲线并标出相应的条件。答案：（1）放热; K=c平(CH3OH

13、)c平(H2O)c平3(H2)c平(CO2) ; 增加CO2 的充入量（合理即可） （2）温度低于T0 时，反应未达到平衡，反应正向进行，甲醇的体积分数逐渐增大 （3）小于; 小于（4）解析：（1）T0 时，升高温度，甲醇的体积分数减小，平衡逆向移动，说明正反应为放热反应。该反应的平衡常数表达式为K=c平(CH3OH)c平(H2O)c平3(H2)c平(CO2) 。为了降低合成甲醇的成本，应该尽可能地使平衡向右移动，如增加CO2 的充入量等。（2）温度低于T0 时，反应未达到平衡，反应正向进行，甲醇的体积分数逐渐增大。（3）温度低于T0 时，反应未达到平衡，反应正向进行，W 点达到平衡，因此氢气

14、在Q 点的转化率小于在W 点的转化率。Q 点和M 点，甲醇的体积分数相等，则Q 点体系中各物质浓度与M 点相同，但M 点温度高于Q 点，因此甲醇在Q 点的正反应速率小于在M 点的正反应速率。（4）增大压强，平衡正向移动，氢气的转化率(H2) 增大；增大投料比n(H2)n(CO2) ，氢气的转化率(H2) 减小，据此作图。3.甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景，二氧化碳加氢合成甲醇是合理利用二氧化碳的有效途径。由二氧化碳制备甲醇过程中可能涉及的反应如下：反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-49.58kJmol-1反应：CO2(g)+H2(

15、g)CO(g)+H2O(g)H2反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H3=-90.77kJmol-1回答下列问题：（1）反应的H2= ，反应自发进行条件是 （填“较低温”“较高温”或“任意温度”）。（2）在一定条件下3L 恒容密闭容器中，充入一定量的氢气和二氧化碳仅发生反应，实验测得反应物在不同起始投入量下，体系中二氧化碳的平衡转化率与温度的关系曲线，如图1所示。图1氢气和二氧化碳的起始投入量以A 和B 两种方式投入，A ：n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5molB ：n(H2)=3mol,n(CO2)=2mol曲线代表 （填“A ”或“B” ）种投入方式。在温度为500K

16、的条件下，按照A 方式充入3mol 氢气和1.5mol 二氧化碳，该反应10min 时达到平衡：此温度下的平衡常数为 ；500K 时，若在此容器中开始充入0.3mol 氢气和0.9mol 二氧化碳、0.6mol 甲醇、xmol 水蒸气，若使反应在开始时正向进行，则x 应满足的条件是 。在此条件下，系统中甲醇的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示，当反应时间达到3分钟时，迅速将体系温度升至600K ，请在图2中画出3分钟至10分钟内容器中甲醇的浓度变化趋势曲线。图2答案：（1）+41.19kJmol-1 ; 较低温 （2）A 450; 0x2.025解析：（1）根据盖斯定律，反应由反应-反应得到，

17、所以H2=-49.58kJmol-1-(-90.77kJmol-1)=+41.19kJmol-1 ；根据H-TS0 ，反应是熵减的放热反应，所以要自发进行需要在较低温度下进行。（2）A、B 相比较B 相当于增大二氧化碳的量，CO2 转化率小于A ，所以曲线代表A 的投料。在温度为500K 的条件下，充入3mol 氢气和1.5mol 二氧化碳，则H2 的浓度为3mol3L=1molL-1,CO2 的浓度为1.5mol3L=0.5molL-1 ，该反应10min 时达到平衡，二氧化碳的转化率为60% ，则有“三段式”：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)mathrm起始浓度/(

18、molL-1)0.5100mathrm变化浓度/(molL-1)0.30.90.30.3mathrm平衡浓度/(molL-1)0.20.10.30.3该温度下，反应的平衡常数K=0.30.30.20.13=450 。500K 时，若在此容器中开始充入0.3mol 氢气和0.9mol 二氧化碳，0.6mol 甲醇和xmol 水，浓度分别为0.1molL-1,0.3molL-1,0.2molL-1,x3molL-1 ，若使反应在开始时正向进行，Q=0.2x30.30.13K=450,x=2.025 ，则x 应满足的条件是0x2.025 。当反应时间达到3分钟时，迅速将体系温度升至600K ，则平衡

19、正向进行，甲醇的浓度会增加，据此作图。高考体验1.（不定项）（2020山东，14，5分）1，3-丁二烯与HBr 发生加成反应分两步：第一步H+ 进攻1，3-丁二烯生成碳正离子（）；第二步Br- 进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0和40时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70：30和15：85。下列说法正确的是( )A.1，4-加成产物比1，2-加成产物稳定B.与0 相比，40 时1，3-丁二烯的转化率增大C.从0 升至40,1,2- 加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小D.从0 升至40,1,2- 加成正反应速率的增大程

20、度小于其逆反应速率的增大程度答案：A ; D解析：根据题给反应进程中的能量关系，1，3-丁二烯与HBr 的加成反应为放热反应，两种温度下，1，4-加成产物比1，2-加成产物的能量低，所以1，4-加成产物更稳定，A项正确；1，3-丁二烯与HBr 的加成反应为放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，1，3-丁二烯的转化率降低，且说明正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，B项错误，D项正确；升温时，1，2-加成正反应速率和1，4-加成正反应速率都增大，C项错误。2.（2018天津，5，6分）室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH 和含1molHBr 的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5O

21、H+HBrC2H5Br+H2O ，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br 和C2H5OH 的沸点分别为38.4 和78.5 。下列有关叙述错误的是( )A.加入NaOH ，可增大乙醇的物质的量B.增大HBr 浓度，有利于生成C2H5BrC.若反应物均增大至2mol ，则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60 ，可缩短反应达到平衡的时间答案：D解析：本题考查化学平衡的影响因素。加入NaOH 会中和HBr ，平衡逆向移动，乙醇的物质的量增大，A正确；增大HBr 浓度，平衡正向移动，有利于生成C2H5Br,B 正确；只要投料比符合化学计量数之比，两种反应物平衡转化率之比始终是1:

22、1，C正确；若起始温度提高至60 ，则反应生成的C2H5Br 会被及时蒸出，反应很难建立平衡，D错误。3.（2020课标，28节选）天然气的主要成分为CH4 ，一般还含有C2H6 等烃类，是重要的燃料和化工原料。（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)H=+137kJmol-1 。提高该反应平衡转化率的方法有 、 。容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p) 发生上述反应，乙烷的平衡转化率为 。反应的平衡常数Kp= （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数）。（2）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4高温C2H6+H2 。反应在初期阶

23、段的速率方程为：r=kcCH4 ，其中k 为反应速率常数。设反应开始时的反应速率为r1 ，甲烷的转化率为 时的反应速率为r2 ，则r2=r1 。对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是 。A.增加甲烷浓度，r 增大B.增加H2 浓度，r 增大C.乙烷的生成速率逐渐增大D.降低反应温度，k 减小答案：（1）升高温度; 减小压强（增大体积）; (1+)(2+)(1-)p（2）(1-) A ; D解析：（1）由反应方程式知，该反应为气体分子数增大的吸热反应，温度升高，平衡正向移动；减小压强或增大体积，平衡正向移动。假设起始n(C2H6) 为1mol ，则C2H6 的转化量为1mol=mol 。根据

24、题意，列“三段式”：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)起始量1mol01mol转化量molmolmol平衡量(1-)molmol(1+)mol平衡时气体总物质的量n总=(2+)mol ，故p(C2H6)=1-2+p,p(C2H4)=2+p,p(H2)=1+2+p ，则Kp=p(H2)p(C2H4)p(C2H6)=1+2+p2+p1-2+p=(1+)(2+)(1-)p 。（2）设反应开始时甲烷的浓度为1mol/L ，则：2CH4高温C2H6+H2开始1mol/L00转化mol/L平衡(1-)mol/L则r2r1=k(1-)mol/Lk1mol/L=1-,r2=(1-)r1 。根据反应在初期

25、阶段的速率方程，对于初期阶段，增加反应物甲烷浓度，反应速率增大，而增加生成物浓度，对反应速率影响不大，A项正确，B项错误；随着反应的进行，反应物浓度越来越小，故乙烷的生成速率越来越小，C项错误；根据速率方程，结合化学反应速率影响因素，降低反应温度，化学反应速率减小，k 减小，D项正确。4.（2020课标，28，14分）硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2 的催化氧化：SO2(g)+12O2(g)钒催化剂SO3(g)H=-98kJmol-1 。回答下列问题：（1）钒催化剂参与反应的能量变化如图(a) 所示，V2O5(s) 与SO2(g) 反应生成VOSO4(s) 和

26、V2O4(s) 的热化学方程式为 。 图（a ）（2）当SO2(g)、O2(g) 和N2(g) 起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5% 和82% 时，在0.5MPa、2.5MPa 和5.0MPa 压强下，SO2 平衡转化率 随温度的变化如图(b) 所示。反应在5.0MPa、550 时的= ，判断的依据是 。影响 的因素有 。 图（b ）（3）将组成（物质的量分数）为2m%SO2(g)、m%O2(g) 和q%N2(g) 的气体通入反应器，在温度t 、压强p 条件下进行反应。平衡时，若SO2 转化率为 ，则SO3 压强为 ，平衡常数Kp= （以分压表示，分压=总压物质的量分数）。（4）研究表

27、明，SO2 催化氧化的反应速率方程为：v=k(-1)0.8(1-n)式中：k 为反应速率常数，随温度t 升高而增大； 为SO2 平衡转化率， 为某时刻SO2 转化率，n 为常数。在=0.90 时，将一系列温度下的k 、 值代入上述速率方程，得到vt 曲线，如图(c) 所示。图(c)曲线上v 最大值所对应温度称为该 下反应的最适宜温度tm。ttm 时，v 逐渐提高;ttm 后，v 逐渐下降。原因是 。答案：（1）2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s)H=-351kJmol-1（2）0.975; 该反应气体分子数减少，增大压强， 提高。5.0MPa2.5MPa=p2

28、，所以p1=5.0MPa ; 温度、压强和反应物的起始浓度（组成）（3）2m100-mp ; (1-)1.5(m100-mp)0.5（4）升高温度，k 增大使v 逐渐提高，但 降低使v 逐渐下降。ttm 时，k 增大对v 的提高大于 引起的降低;ttm 后，k 增大对v 的提高小于 引起的降低解析：（1）V2O5 和SO2 反应生成VOSO4 和V2O4 的化学方程式为2V2O5+2SO2=2VOSO4+V2O4 。由题图(a) 可得以下两个热化学方程式：V2O4(s)+2SO3(g)=2VOSO4(s)H1=-399kJmol-1 V2O4(s)+SO3(g)=V2O5(s)+SO2(g)H

29、2=-24kJmol-1 ，将-2 可得：2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s)H=-351kJmol-1 。（2）该反应的正反应是气体分子数减少的反应，压强增大，平衡正向移动，SO2 的平衡转化率变大，故在相同温度下，压强越大，SO2 的平衡转化率越高，则p1=5.0MPa ，由题图可知在550、5.0MPa 时，=0.975 ；由该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应可知，影响的因素有压强、温度和反应物的起始浓度等。（3）设充入气体的总物质的量为100mol ，则SO2 为2mmol,O2 为mmol,N2 为(100-3m)mol,SO2 的转化率为 ，列

30、“三段式”为：SO2(g)+12O2(g)SO3(g)n(起始)/mol2mm0n(转化)/mol2mm2mn(平衡)/mol2m-2mm-m2m故平衡时容器中的气体的总物质的量为(2m-2m+m-m+2m+100-3m)mol=(100-m)mol 。各物质的分压分别为p(SO2)=2m-2m100-mp,p(O2)=m-m100-mp,p(SO3)=2m100-mp ，故Kp=2m100-mp(2m-2m100-mp)(m-m100-mp)0.5=(1-)1.5(m100-mp)0.5 。（4）由反应的速率方程可知，当=0.90 时，(1-n) 是常数，温度大于tm 后，温度升高，k 增大

31、，而v 逐渐下降，原因是SO2(g)+12O2(g)SO3(g) 是放热反应，升高温度时平衡逆向移动， 减小，(-1)0.8 减小，k 增大对v 的提高小于 引起的降低。5.（2020山东，18，12分）探究CH3OH 合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH 的产率。以CO2、H2 为原料合成CH3OH 涉及的主要反应如下:.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-49.5kJmol-1.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H2=-90.4kJmol-1.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3回答下列问题:（1）H3=kJmol-1 。（2）

32、一定条件下，向体积为VL 的恒容密闭容器中通入1molCO2 和3molH2 发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g) 为amol,CO 为bmol, 此时H2O(g) 的浓度为 molL-1 （用含a、b、V 的代数式表示，下同），反应的平衡常数为 。（3）不同压强下，按照n(CO2):n(H2)=1:3 投料，实验测定CO2 的平衡转化率和CH3OH 的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。已知:CO2 的平衡转化率=n(CO2)初始-n(CO2)平衡n(CO2)初始100%CH3OH 的平衡产率=n(CH3OH)平衡n(CO2)初始100%其中纵坐标表示CO2 平衡转化率的是图 （

33、填“甲”或“乙”）；压强p1、p2、p3 由大到小的顺序为 ；图乙中T1 温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 。（4）为同时提高CO2 的平衡转化率和CH3OH 的平衡产率，应选择的反应条件为 （填标号）。A.低温、高压B.高温、低压C.低温、低压D.高温、高压答案：（1）+40.9（2）a+bV ; b(a+b)(1-a-b)(3-3a-b)（3）乙; p1、p2、p3 ; T1 时以反应为主，反应前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响（4）A解析：（1）由盖斯定律知，反应=反应-反应，则H3=H1-H2=-49.5kJmol-1-(-90.4kJmol-1)=+40.9kJmol-1

34、 。（2）结合题意，假设反应中，CO 反应了xmol ，则反应生成的CH3OH 为xmol ，反应生成的CH3OH 为(a-x)mol ，反应生成的CO 为(b+x)mol ，则反应： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)变化(molL-1) ：a-xV3(a-x)Va-xVa-xV反应: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)变化(molL-1) ：xV2xVxV反应： CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)变化(molL-1) ：b+xVb+xVb+xVb+xV达到平衡时，CO2、H2、CO、H2O(g) 的浓度分别为1-a-bVmolL-1、3-3a-bV

35、molL-1、bVmolL-1、a+bVmolL-1 ；反应的平衡常数K=c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)=bVa+bV1-a-bV3-3a-bV=b(a+b)(1-a-b)(3-3a-b) 。（3）反应和反应均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH 的平衡产率降低，则题图甲表示CH3OH 的平衡产率随温度的变化关系；反应放热，开始时升高温度，CO2 的平衡转化率降低，反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO2 的平衡转化率增大，升高一定温度后以反应为主，所以CO2 的平衡转化率先降低后升高，则题图乙表示CO2 的平衡转化率随温度的变化关系。结合反应、知，增大压强，CH3OH 的平衡产率增大，则p1p2p3 。题图乙中，T1 温度时以反应为主，反应是一个反应前后气体分子数不变的反应，改变压强，平衡不移动，故三条曲线几乎交于一点。（4）观察已知反应，提高CH3OH 的平衡产率应使反应、的平衡正向移动，即低温、高压有利；提高CO2 的平衡转化率应使反应、的平衡正向移动，综合考虑，应选择的反应条件为低温、高压。