Question

工業(yè)上可利用合成氣（CO和H2的混合氣體）生產甲醇（如反應④）．已知：
①CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol
③CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-761.7kJ/mol
④CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）
（1）反應④的△H=______，△S______（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）在一定條件下，反應④在一密閉容器中達到平衡．維持H2濃度和容器的溫度不變，增大容器的體積，平衡將______（填字母）．
A．向正反應方向移動          B．向逆反應方向移動
C．不移動                    D．無法判斷
（3）工業(yè)上用反應④低壓合成甲醇，在230℃～270℃最為有利．為研究合成氣最合適的起始組成比，分別在230℃、250℃和270℃進行實驗，結果如圖．230℃的實驗結果所對應的曲線是______（填字母）；工業(yè)生產適宜采用的合成氣組成比n（H₂）：n（CO）的范圍應是______．（填字母） 
A．1：1～1.5：1    B．2.2：1～3：1    C．3.5：1～4.5：1
（4）原料氣中含有少量CO₂對CO合成甲醇的轉化率有一定影響．科學家為研究這一影響，在同一容器中分別進行以下5組實驗．

組別	原料氣中各組分的體積分數(shù)
	CO	CO2	H2	N2
第1組	19.7	0.0	59.1	21.2
第2組	20.7	0.3	62.1	16.9
第3組	16.9	1.3	50.7	31.1
第4組	19.8	5.5	59.4	15.3
第5組	20.3	10.9	60.9	7.9

表中5組實驗中，控制不變的實驗條件是壓強、催化劑、______、______等．

Answer 1

（1）反應④CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g），反應前后氣體體積減少的反應，熵變減少小于0；根據(jù)蓋斯定律得到：
①+2×②-③：④的熱化學方程式為：
CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-92.9KJ/mol
故答案為：△H＜0；△S＜0；
（2）在一定條件下，反應④在一密閉容器中達到平衡．維持H₂濃度和容器的溫度不變，增大容器的體積，壓強減小，平衡逆向進行，故答案為：B．
（3）工業(yè)上用反應④低壓合成甲醇，在230℃～270℃最為有利．為研究合成氣最合適的起始組成比，分別在230℃、250℃和270℃進行實驗，結果如圖．合成甲醇是放熱反應，溫度越低轉化率越大，結合圖象可知，230℃的實驗結果所對應的曲線是 X，；工業(yè)生產適宜采用的合成氣組成比n（H₂）：n（CO）的范圍應反應中 一氧化碳的轉化率大，提高氫氣的量會提高一氧化碳的轉化率，所以n（H₂）：n（CO）＞2：1，選項中氫氣量過量多小號原料，故選B．
故答案為：X，B；
（4）表中5組實驗中，根據(jù)數(shù)據(jù)分析判斷，控制不變的實驗條件是壓強、催化劑、溫度、CO和H₂的體積分數(shù)之比等，故D答案為：溫度、CO和H₂的體積分數(shù)之比；