Question

工业上可利用合成气（CO和H₂的混合气体）生产甲醇（如反应④）．已知：
①CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol
③CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=H₂O（l）△H=-761.7kJ/mol
④CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）
（1）反应④的△H=

-92.9 KJ/mol

，△S

＜

0 （填“＞”“＜”或“=”）．
（2）反应④中当CO（g）和H₂（g） 起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明

ab

（填序号）；   
a．反应物的转化率越高             b．反应进行得越完全
c．达到平衡时反应物的浓度越大     d．化学反应速率越快
（3）在一定条件下，反应④在一密闭容器中达到平衡．维持H₂浓度和容器的温度不变，增大容器的体积，平衡将

B

（填字母）．
A．向正反应方向移动          B．向逆反应方向移动
C．不移动                    D．无法判断
（4）工业上用反应④低压合成甲醇，在230℃～270℃最为有利．为研究合成气最合适的起始组成比，分别在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如右图．230℃的实验结果所对应的曲线是

X

（填字母）．

Answer 1

分析：（1）反应④CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g），反应前后气体体积减少的反应，熵变减少小于0；根据盖斯定律，利用题干所给的热化学方程式得到④反应的热化学方程式减小方向判断；
（2）反应④中当CO（g）和H₂（g） 起始浓度相同时，平衡常数K值越大说明平衡正向进行，依据化学平衡移动原理分析选项；
（3）依据反应前后气体体积的变化，结合影响化学平衡的因素分析判断，增大体积压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动；
（4）依据反应是放热反应，温度越高，反应物转化率越小；

解答：解：（1）反应④CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g），反应前后气体体积减少的反应，熵变减少小于0；根据盖斯定律得到：
①+2×②-③：④的热化学方程式为：
CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-92.9KJ/mol
故答案为：-92.9KJ/mol；△S＜0；
（2）反应④中当CO（g）和H₂（g） 起始浓度相同时，平衡常数K值越大说明平衡正向进行；
a．反应正向进行，反应物的转化率越高，故a正确；
b．平衡常数K值越大说明平衡正向进行，反应进行得越完全，故b正确；
c．达到平衡时反应物的浓度减小，故c错误；
d．随反应进行浓度减小，化学反应速率减小，故d错误；
故答案为：ab．
（3）在一定条件下，反应④在一密闭容器中达到平衡．维持H₂浓度和容器的温度不变，增大容器的体积，压强减小，平衡逆向进行，故答案为：B．
（3）工业上用反应④低压合成甲醇，在230℃～270℃最为有利．为研究合成气最合适的起始组成比，分别在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如图．合成甲醇是放热反应，温度越低转化率越大，结合图象可知，230℃的实验结果所对应的曲线是 X；
故答案为：X；

点评：本题考查了化学反应热的计算应用，热化学方程式的书写，盖斯定律的应用，化学平衡的进行方向，数据分析方法，题目难度较大．