Question

【題目】甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇。

反應(yīng)Ⅰ：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，△H1

反應(yīng)Ⅱ：C02(g)+3H2(g) CH30H(g)+ H2O(g)，△H2

下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)I在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)：

溫度	250℃	300℃	350℃
K	2.O	0.27	0.012

（1）由表中數(shù)據(jù)判斷△H1_____0(填“>”、“<”或“=”)反應(yīng)，C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g) △H3=____(用△H1和△H2表示)。

（2）若容器容積不變，下列措施可提高反應(yīng)Ⅰ中CO轉(zhuǎn)化率的是_________(選字母)。

a．充入CO，使體系總壓強(qiáng)增大

b．將CH3OH(g)從體系中分離

e．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大

d．使用高效催化劑

（3）寫出反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：K=_________；保持恒溫恒容的條件下將反應(yīng)Ⅱ的平衡體系各物質(zhì)濃度均增加一倍，則化學(xué)平衡_________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動(dòng)，平衡常數(shù)K____(填“變大”、“變小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】＜△H2 - △H1bc（CH3 OH）c（H2 O）/ c（C O2）c3（H2）正向不變

【解析】

（1）由表中數(shù)據(jù)可知，隨溫度升高，平衡常數(shù)K減小，說(shuō)明溫度升高，平衡逆向進(jìn)行，所以正向是放熱反應(yīng)，即△H1<0；根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅰ得：C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g)△H3=△H2- △H1；正確答案：＜ ；△H2 - △H1。

（2）a．充入CO，使體系總壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，但CO的轉(zhuǎn)化率降低，a錯(cuò)誤；

b．將CH3OH（g）從體系中分離，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率增大，b正確；

c．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大，各物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率不變，c錯(cuò)誤；

d．使用高效催化劑，不能改變平衡，CO轉(zhuǎn)化率不變，d錯(cuò)誤；

正確選項(xiàng)b。

（3）反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）的平衡常數(shù)k=；保持恒溫恒容的條件下將反應(yīng)Ⅱ的平衡體系各物質(zhì)濃度均增加一倍，根據(jù)等效平衡理論，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，則化學(xué)平衡正向移動(dòng)，因?yàn)闇囟炔蛔�，平衡常�?shù)K也不變；正確答案：. c（CH3 OH）c（H2 O）/ c（C O2）c3（H2）；正向； 不變。