Question

【题目】面对目前世界范围内的能源危机，甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。

(1)已知在常温常压下反应的热化学方程式：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝ -90 kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝ -41 kJ·mol－1

写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：_______________________。

(2)在容积为VL的容器中充入amol CO与2amol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。

①p1 ________ p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；

②在温度、体积不变的情况下，再增加amol CO与2amol H2，达到新平衡时，CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，平衡常数_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)已知在T℃时，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝0.32，在该温度下，已知c始(CO)＝1 mol·L－1，c始(H2O)＝1 mol·L－1，某时刻经测定CO的转化率为10%，则该反应________(填“已经”或“没有”)达到平衡，此时刻υ正 ______υ逆 (填“>”、“<”或“=”)。

Answer 1

【答案】CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝-49 kJ·mol-1 小于 增大 不变 没有 >

【解析】

（1）根据已知热化学方程式和盖斯定律进行计算；

（2）①根据压强对平衡移动的影响进行判断，判断压强对平衡的影响时，须让温度相同；

②在温度、体积不变的情况下，再增加amol CO与2amol H2，达到的新平衡，相当于对原平衡增大压强，再根据压强对平衡移动的影响进行判断转化率的变化；温度不变，平衡常数不变；

（3）已知平衡常数，计算此刻的浓度商，进行比较，判断反应进行的方向。

（1）已知热化学方程式①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝ -90 kJ·mol－1；②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝ -41 kJ·mol－1；根据盖斯定律，①-②可得由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝-49 kJ·mol-1；

故答案为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝-49 kJ·mol-1；

（2）①对于反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，当温度一定时，加压平衡正向移动，CO转化率增大，由图像可知，压强为p1时，CO转化率小，压强为p2时，CO转化率大，则p1 小于p2；

故答案为：小于；

②在温度、体积不变的情况下，再增加amol CO与2amol H2，达到的新平衡，相当于对原平衡增大压强，则CO的转化率增大；温度不变，平衡常数不变；

故答案为：增大；不变；

(3)已知在T℃时，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝0.32，在该温度下，已知c始(CO)＝1 mol·L-1，c始(H2O)＝1 mol·L－1，某时刻经测定CO的转化率为10%，可列三段式计算此时浓度商，

此时浓度商为：，则反应正向进行，没有达到平衡状态，υ正 >υ逆；

故答案为：没有；>。