Question

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

反應Ⅰ：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，△H1

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

下表所列數據是反應I在不同溫度下的化學平衡常數(K)：

溫度	250℃	300℃	350℃
K	2.O	0.27	0.012

（1）由表中數據判斷△H1_____0(填“>”、“<”或“=”)反應，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Ⅰ中CO轉化率的是_________(選字母)。

a．充入CO，使體系總壓強增大

b．將CH3OH(g)從體系中分離

e．充入He，使體系總壓強增大

d．使用高效催化劑

（3）寫出反應Ⅱ的化學平衡常數表達式：K=_________；保持恒溫恒容的條件下將反應Ⅱ的平衡體系各物質濃度均增加一倍，則化學平衡_________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動，平衡常數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）由表中數據可知，隨溫度升高，平衡常數K減小，說明溫度升高，平衡逆向進行，所以正向是放熱反應，即△H1<0；根據蓋斯定律，反應Ⅱ-反應Ⅰ得：C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g)△H3=△H2- △H1；正確答案：＜ ；△H2 - △H1。

（2）a．充入CO，使體系總壓強增大，平衡向正反應移動，但CO的轉化率降低，a錯誤；

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

c．充入He，使體系總壓強增大，各物質的濃度不變，平衡不移動，CO轉化率不變，c錯誤；

d．使用高效催化劑，不能改變平衡，CO轉化率不變，d錯誤；

正確選項b。

（3）反應Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）的平衡常數k=；保持恒溫恒容的條件下將反應Ⅱ的平衡體系各物質濃度均增加一倍，根據等效平衡理論，相當于增大壓強，則化學平衡正向移動，因為溫度不變，平衡常數K也不變；正確答案：. c（CH3 OH）c（H2 O）/ c（C O2）c3（H2）；正向； 不變。