Question

【题目】运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。

（1）用CO可以合成甲醇。已知：

CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.5kJ·mol－1

CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0kJ·mol－1

H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8kJ·mol－1

则CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝__kJ·mol－1

（2）下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是__(填写序号)。

a．使用高效催化剂 b．降低反应温度

c．增大体系压强 d．不断将CH3OH从反应混合物中分离出来

（3）在一定压强下，容积为V L的容器中充入amolCO与2amolH2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①p1__p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；

②100℃时，该反应的化学平衡常数K＝__(mol·L－1)－2；

③在其它条件不变的情况下，再增加amolCO和2amolH2，达到新平衡时，CO的转化率__(填“增大”、“减小”或“不变”)。

Answer 1

【答案】－90.1 ac 小于 增大

【解析】

（1）用CO可以合成甲醇。由盖斯定律可知，②+③×2-①得到CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）；

（2）温度越高、压强越大，使用催化剂都可使反应速率增大，降低温度反应速率减慢，从体系中分离出甲醇，相当于减少浓度，反应速率减慢；

（3）①由图1可知，温度相同时，在压强为P2时平衡时CO的转化率高，由反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）可知压强越大，越有利于平衡向正反应进行，故压强P1＜P2；

②由于平衡常数与压强没有关系，所以根据图象可知，在100℃P1时，CO的转化率是0.5，通过反应方程式和公式K=可以求得；

③在其它条件不变的情况下，再增加a molCO与2amolH2，等效为增大压强，平衡向正反应移动，CO转化率增大；

（1）（1）用CO可以合成甲醇。已知：①CH3OH（g）+ O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-764.5kJmol-1；②CO（g）+ O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJmol-1；③H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJmol-1；由盖斯定律可知，②+③×2-①得到CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=-283.0kJ/mol-285.8kJ/mol×2+764.5kJ/mol=-90.1kJ/mol，故答案为：-90.1；

（2）温度越高、压强越大，使用催化剂都可使反应速率增大，降低温度反应速率减慢，从体系中分离出甲醇，相当于减少浓度，反应速率减慢，故答案为：ac；

（3）①由图1可知，温度相同时，在压强为P2时平衡时CO的转化率高，由反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）可知压强越大，越有利于平衡向正反应进行，故压强P1＜P2，故答案为：小于；

②由于平衡常数与压强没有关系，所以根据图象可知，在100℃P1时，CO的转化率是0.5，则

CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）

起始浓度（mol/L） 0

转化浓度（mol/L）

平衡浓度（mol/L）

所以平衡常数K==，

故答案为： ；

③在其它条件不变的情况下，再增加a molCO与2amolH2，等效为增大压强，平衡向正反应移动，CO转化率增大，故答案为：增大；