Question

甲醇是重要的化工原料，又可稱為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO₂和H₂）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應如下：

①CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H₁

②CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH（g）+H₂O(g) △H₂

③CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g) △H₃

回答下列問題：

化學鍵	H-H	C-O	C O	H-O	C-H
E/（kJ.mol-1）	436	343	1076	465	413

（1）已知反應①中的相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

由此計算△H₁= kJ.mol^-1，已知△H₂=-58kJ.mol^-1，則△H₃= kJ.mol^-1

（2）反應①的化學平衡常數(shù)K的表達式為 ；圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關系的曲線為 （填曲線標記字母），其判斷理由是 。

（3）合成氣的組成n(H₂)/n(CO+CO₂)=2.60時體系中的CO平衡轉化率（a）與溫度和壓強的關系如圖2所示。a（CO）值隨溫度升高而 （填“增大”或“減小”），其原因是 。圖2中的壓強由大到小為_____，其判斷理由是_____。

Answer 1

【答案】（1）—99；＋41  （2）；a；反應①為放熱反應，平衡常數(shù)應隨溫度升高變

��；

（3）減��；升高溫度時，反應①為放熱反應，平衡向向左移動，使得體系中CO的量增大；反應③為吸熱反應，平衡向右移動，又產生CO的量增大；總結果，隨溫度升高，使CO的轉化率降低；P₃＞P₂＞P₁；相同溫度下，由于反應①為氣體分子數(shù)減小的反應，加壓有利于提升CO的轉化率；而反應③為氣體分子數(shù)不變的反應，產生CO的量不受壓強影響，故增大壓強時，有利于CO的轉化率升高

的量不受壓強影響，故增大壓強時，有利于CO的轉化率升高，所以圖2中的壓強由大到小為P₃＞P₂＞P₁。

考點：考查反應熱計算、蓋斯定律應用以及外界條件對平衡狀態(tài)的影響