Question

【题目】甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物。有关反应的热化学方程式如下：

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol

③H2O(g)= H2O(l)△H=-44kJ/mol

I.写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和H2O(l)的热化学方程式：_________________。

II. 工业上可用CO和H2制取甲醇：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=akJ/mol。为研究该反应平衡时CO转化率与反应物投料比(反应物投料比=)以及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并依反应数据绘出下图：

回答下列问题：

（1）反应热a____0(填“>”或“<”)，判断理由是______。

（2）在其他条件相同，曲线I、II分别表示反应物投料比不同时的反应过程曲线。

①反应物投料比I_____II(填“>”或“<” 或“=”)。

②若按曲线II反应，n(CO)起始=10mol，反应物投料比=0.5，则A点的平衡常数(Ka)值为____，B点的平衡常数(Kb)值为________________。

（3）为提高CO的转化率，除了可以适当改变反应物与生成物的浓度外，还可以采取的措施有：________________、_______________。

Answer 1

【答案】 CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-442.8kJ/mol ＜ 升高温度，CO的转化率降低，平衡左移，所以正反应为放热反应。a<0 < 1 1 降低温度 增大压强

【解析】试题分析：I.根据盖斯定律计算CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和H2O(l)的焓变； II. (1).升高温度，转化率降低，平衡逆向移动；相同温度下，增大氢气浓度，平衡正向移动，CO的转化率增大。降低温度或 增大压强都能使平衡正向移动。

解析：I.根据盖斯定律，①÷2－②÷2＋③×2得CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和H2O(l)的热化学方程式：CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-442.8kJ/mol；II.（1）升高温度，转化率降低，平衡左移，所以正反应为放热反应，反应热a<0；（2）在其他条件相同，曲线I、II分别表示反应物投料比不同时的反应过程曲线。

①增大氢气浓度，平衡正向移动，CO的转化率增大，所以反应物投料比I<II；

②

1

A、B两点的温度相同，相同温度下平衡常数相同，故B点的平衡常数为1；

（3）为提高CO的转化率，可以让平衡正向移动，采取的措施有：降低温度、增大压强。