CO可用于合成甲醇．在压强为0.1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入amolCO和2amolH2，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、压强的关系如下图

Question

CO可用于合成甲醇．在压强为0.1MPa条件下，在体积  为bL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、压强的关系如下图：

（1）该反应属于___反应（填“吸热”或“放热”）．
（2）100℃时，该反应的平衡常数：K=___（用a、b  的代数式表示）．
（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，2a mol H₂，达到平衡时CO转化率___（填“增大”“不变”或“减小”）<sub>2
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2</sub>

Answer 1

（1）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，则正反应为放热反应；
故答案为：放热；
（2）100℃，平衡时CO的转化率为0.5，所以参加反应的CO的物质的量为0.5amol．
           CO（g）+2H₂2（g）⇌CH₃3OH（g）；
开始（mol）：a      2a         0
变化（mol）：0.5a    a        0.5a
平衡（mol）：0.5a    a        0.5a
所以平衡时，CO的浓度为(0.5a)/(b)=(a)/(2b)，H₂的浓度为(a)/(b)=mol/L，CH₃OH的浓度为(0.5a)/(b)=(a)/(2b)，100℃时该反应的平衡常数K=(c(CH3OH))/(c(CO)•c2(H2))=((a)/(2b))/((a)/(2b)×((a)/(b))2)=(b2)/(a2)；故答案为：(b2)/(a2)；
（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．
故答案为：增大． (0.5a)/(b)0.5ab0.5a0.5a0.5abbb=(a)/(2b)，H₂的浓度为(a)/(b)=mol/L，CH₃OH的浓度为(0.5a)/(b)=(a)/(2b)，100℃时该反应的平衡常数K=(c(CH3OH))/(c(CO)•c2(H2))=((a)/(2b))/((a)/(2b)×((a)/(b))2)=(b2)/(a2)；故答案为：(b2)/(a2)；
（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．
故答案为：增大． (a)/(2b)a2baaa2b2b2b，H₂2的浓度为(a)/(b)=mol/L，CH₃OH的浓度为(0.5a)/(b)=(a)/(2b)，100℃时该反应的平衡常数K=(c(CH3OH))/(c(CO)•c2(H2))=((a)/(2b))/((a)/(2b)×((a)/(b))2)=(b2)/(a2)；故答案为：(b2)/(a2)；
（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．
故答案为：增大． (a)/(b)abaaabbb=mol/L，CH₃3OH的浓度为(0.5a)/(b)=(a)/(2b)，100℃时该反应的平衡常数K=(c(CH3OH))/(c(CO)•c2(H2))=((a)/(2b))/((a)/(2b)×((a)/(b))2)=(b2)/(a2)；故答案为：(b2)/(a2)；
（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．
故答案为：增大． (0.5a)/(b)0.5ab0.5a0.5a0.5abbb=(a)/(2b)，100℃时该反应的平衡常数K=(c(CH3OH))/(c(CO)•c2(H2))=((a)/(2b))/((a)/(2b)×((a)/(b))2)=(b2)/(a2)；故答案为：(b2)/(a2)；
（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．
故答案为：增大． (a)/(2b)a2baaa2b2b2b，100℃时该反应的平衡常数K=(c(CH3OH))/(c(CO)•c2(H2))=((a)/(2b))/((a)/(2b)×((a)/(b))2)=(b2)/(a2)；故答案为：(b2)/(a2)；
（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．
故答案为：增大． (c(CH3OH))/(c(CO)•c2(H2))c(CH3OH)c(CO)•c2(H2)c(CH3OH)c(CH3OH)c(CH3OH)3OH)c(CO)•c2(H2)c(CO)•c2(H2)c(CO)•c2(H2)2(H2)2)=((a)/(2b))/((a)/(2b)×((a)/(b))2)=(b2)/(a2)；故答案为：(b2)/(a2)；
（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．
故答案为：增大． ((a)/(2b))/((a)/(2b)×((a)/(b))2)(a)/(2b)(a)/(2b)×((a)/(b))2(a)/(2b)(a)/(2b)(a)/(2b)a2baaa2b2b2b(a)/(2b)×((a)/(b))2(a)/(2b)×((a)/(b))2(a)/(2b)a2baaa2b2b2b×((a)/(b)abaaabbb)22=(b2)/(a2)；故答案为：(b2)/(a2)；
（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．
故答案为：增大． (b2)/(a2)b2a2b2b2b22a2a2a22；故答案为：(b2)/(a2)；
（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．
故答案为：增大． (b2)/(a2)b2a2b2b2b22a2a2a22；
（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 H₂2（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．
故答案为：增大．