Question

甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料，在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下，將a mol CO與3a mol H₂的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0
（1）△S

 

0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是

 

A．升高溫度                          
B．將CH₃OH（g）從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大         
D．再充入1mol CO和3mol H₂
（3）為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T/℃	n（CO）/n（H2）	p/MPa
ⅰ	150	1/3	0.1
ⅱ			5
ⅲ	350		5

A．請?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
B．根據(jù)甲醇制備反應(yīng)的特點(diǎn)，在給出的坐標(biāo)圖中，畫出其在0.1MPa和5MPa條件下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線示意圖，并標(biāo)明各條曲線的壓強(qiáng)．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）大多數(shù)的化合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物氣體系數(shù)和的大小可以判斷熵變符號(hào)；
（2）根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理，增加甲醇產(chǎn)率，即使化學(xué)平衡正向移動(dòng)即可；
（3）A、為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件，只能改變一個(gè)條件且其它條件都相同才能作出判斷，根據(jù)定一議二原則，定溫度同，再比較壓強(qiáng)；
B、增大壓強(qiáng)，平衡向平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則CO的轉(zhuǎn)化率增大，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，以此確定圖象．

解答： 解：（1）大多數(shù)的化合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，焓變小于零，該反應(yīng)中，反應(yīng)物的系數(shù)和大于產(chǎn)物氣體系數(shù)和，所以該反應(yīng)是熵減的反應(yīng)，熵變小于零，
故答案為：＜；
（2）A．該反應(yīng)是放熱的，升高溫度，平衡逆向進(jìn)行，會(huì)減小甲醇產(chǎn)率，故A錯(cuò)誤；
B．將CH₃OH（g）從體系中分離，會(huì)促使平衡正向移動(dòng)，提高甲醇的產(chǎn)率，故B正確；
C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大，體積不變，各組分濃度不變，所以平衡不會(huì)移動(dòng)，不會(huì)改變甲醇產(chǎn)率，故C錯(cuò)誤；
D．再充入1mol CO和3molH₂，增大壓強(qiáng)，平衡右移，有利提高甲醇的產(chǎn)率，故D正確；
故選BD．
（3）A為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件，只能改變一個(gè)條件且其它條件都相同才能作出判斷，
，i和ii中壓強(qiáng)不同，則其溫度和n（CO）/n（H₂）必須相等；
ii和iii中壓強(qiáng)相等，則必須是溫度不等、n（CO）/n（H₂）相等，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T/℃	n（CO）/n（H2）	p/MPa
ⅰ
ⅱ	150	1/3
ⅲ		1/3

B．增大壓強(qiáng)，平衡向平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則CO的轉(zhuǎn)化率增大，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則CO的轉(zhuǎn)化率減小，圖象可為，故答案為：．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡計(jì)算、化學(xué)平衡的影響因素及讀圖能力等，綜合性較大，難度中等，知識(shí)面廣，應(yīng)加強(qiáng)平時(shí)知識(shí)的積累．注意控制變量法與定一議二原則應(yīng)用．