Question

（14分）工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：
CO(g) ＋ 2H₂(g) CH₃OH(g)         ΔH
（1）下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

①由表中数据判断ΔH       0 （填“＞”、“＝”或“＜”）；    
②某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，此时的温度为          。
（2）T℃时，在时间t₀时刻，合成甲醇反应达到平衡，若在t₁时刻将容器的体积缩小一倍，假定在t₂时刻后又达到新的平衡，请在图中用曲线表示在t₁～t₂阶段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图（其它条件不变，曲线上必须标明氢气、甲醇）。

（3）300℃、1.01×10⁵Pa下，上述反应的ΔH数值为90.8 kJ/mol。在该温度下，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器		甲	乙	丙
反应物投入量		1 mol CO、2 mol H2	1 mol CH3OH	2 mol CH3OH
平衡时数据	CH3OH的浓度（mol/L）	c1	c2	c3
	反应放出或吸收的能量	x kJ	y kJ	z kJ
	反应物转化率	Ф1	Ф2	Ф3

        请比较以下每组数据的大小（填“>”、“<”或“=”）：
①2c₁    c₃     ② x+y    90.8    ③Ф₁+Ф₃   1

Answer 1

（做图4分，其它每空2分，共14分）
（1）①<  ；  ②250℃
（2）做图题见右。

（一是氢气、甲醇的起点必须标准确；二是变化趋势要正确；三是名称必须标出，不标不给分。氢气的减少量与甲醇的增加量大致相等即可，评分时不必过于苛刻。完全正确4分，一、二中有一处不对扣2分。）
（3）①< ；②= ；③<

（1）①温度升高，K减小，说明平衡逆向移动，逆反应吸热，正反应放热，ΔH<0；②首先计算出平衡常数与上表进行比较，得到温度，温度不变，平常常数为定值；（2）改变体积，浓度出现突跃，体积缩小一倍，浓度增加一倍。压强增大，平衡正向移动，氢气浓度由减小，甲醇浓度增加。（3）甲和乙为不同方向进行的等效平衡，c₁=c₂，x+y=ΔH，乙和丙进行比较，可认为P_丙>p_甲，平衡朝生成甲醇方向移动。