Question

【题目】甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。

反应Ⅰ：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，△H1

反应Ⅱ：C02(g)+3H2(g) CH30H(g)+ H2O(g)，△H2

下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)：

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.O	0.27	0.012

（1）由表中数据判断△H1_____0(填“>”、“<”或“=”)反应，C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g) △H3=____(用△H1和△H2表示)。

（2）若容器容积不变，下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是_________(选字母)。

a．充入CO，使体系总压强增大

b．将CH3OH(g)从体系中分离

e．充入He，使体系总压强增大

d．使用高效催化剂

（3）写出反应Ⅱ的化学平衡常数表达式：K=_________；保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍，则化学平衡_________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动，平衡常数K____(填“变大”、“变小”或“不变”)。

Answer 1

【答案】＜△H2 - △H1bc（CH3 OH）c（H2 O）/ c（C O2）c3（H2）正向不变

【解析】

（1）由表中数据可知，随温度升高，平衡常数K减小，说明温度升高，平衡逆向进行，所以正向是放热反应，即△H1<0；根据盖斯定律，反应Ⅱ-反应Ⅰ得：C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g)△H3=△H2- △H1；正确答案：＜ ；△H2 - △H1。

（2）a．充入CO，使体系总压强增大，平衡向正反应移动，但CO的转化率降低，a错误；

b．将CH3OH（g）从体系中分离，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，b正确；

c．充入He，使体系总压强增大，各物质的浓度不变，平衡不移动，CO转化率不变，c错误；

d．使用高效催化剂，不能改变平衡，CO转化率不变，d错误；

正确选项b。

（3）反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）的平衡常数k=；保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍，根据等效平衡理论，相当于增大压强，则化学平衡正向移动，因为温度不变，平衡常数K也不变；正确答案：. c（CH3 OH）c（H2 O）/ c（C O2）c3（H2）；正向； 不变。