Question

甲醇是一种非常好的燃料．熔点-97.8°C，沸点64.5°C．一定条件下，CO与H₂反应可制得甲醇：CO+2H₂

 CH₃OH
图1表示该反应进行过程中的能量变化；图2表示100°C，在体积为2L的恒容容器中加入4molH₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的浓度随时间变化情况．



（1）已知CO的燃烧热为283kJ/mol，H₂的燃烧热为285.8kJ/mol，写出表示CH₃OH燃烧热的热化学方程式______．
（2）根据上图2计算：该温度下，反应CO（g）+2H₂（g）

 CH₃OH（g）△H＜0的平衡常数为______；10min后，容器内的压强变为原来的______倍；改变下列条件，能提高CO转化率的是______．
A．降低温度B．加催化剂
C．充入氩气，使体系压强增大D．再充入1molCO和2molH₂
E．恒温恒容改为恒温恒压．

Answer 1

（1）CO的燃烧热为283kJ/mol，则CO的与氧气反应的热化学方程式为
CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）；△H=-283kJ/mol①
H₂的燃烧热为285.8kJ/mol，则H₂与氧气反应的热化学方程式为H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）；△H=-285.8kJ/mol②
由图1可知，CO与H₂反应可制得甲醇的热化学方程式为：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（l）；△H=-129kJ/mol③
根据盖斯定律，则CH₃OH燃烧热的热化学方程式由①+②×2-③可得：
CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-725.6mol/L，
故答案为：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-725.6mol/L；
（2）根据平衡时CO的浓度为0.25mol/L可知，反应消耗的H₂物质的量为2×2L×0.75mol/L=3mol，则平衡时H₂的物质的量浓度为0.5mol/L，根据平衡常数等于生成的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积可得，
k=

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

=

0.75mol/L

0.25mol/L×(0.5mol/L)2

=12（mol/L）^-2；
平衡时n（CO）=0.5mol，n（H₂）=1mol，n（CH₃OH）=1.5mol，共3mol，
起始时，n（CO）=2mol，n（H₂））=4mol，共6mol，
根据阿伏加德罗定律可知压强之比等于物质的量之比，10min后，容器内的压强变为原来的

3

6

=

1

2

倍，
A．因正反应放热，降低温度可使平衡向正反应方向移动，提高CO的转化率，故A正确；
B．加催化剂，平衡不移动，转化率不变，故B错误；
C．充入氩气，使体系压强增大，对于参加反应的物质来说，浓度不变，平衡不移动，转化率不变，故C错误；
D．再充入1molCO和2molH₂压强增大，平衡向正反应方向移动，提高CO的转化率，故D正确；
E．恒温恒容改为恒温恒压，压强较恒容时大，增大压强，平衡向正反应方向移动，提高CO的转化率，故E正确．
故答案为：12（mol/L）^-2；

1

2

；ADE．