Question

工业上在合成塔中采用下列反应合成甲醇。

CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)　ΔH＝Q kJ·mol^－1

(1)下表所列数据是该可逆反应在不同温度下的化学平衡常数(K)

温度	250 ℃	300 ℃	350 ℃
K	2.041	0.270	0.012

①由表中数据判断Q________0(填“＞”、“＜”或“＝”)，该反应在________(填“较高”或“较低”)温度下有利于自发进行。

②某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡测得c(CO)＝0.2 mol·L^－1，此时对应的温度为____________；CO的转化率为____________。

(2)请在图中画出压强不同，平衡时甲醇的体积分数(φ)随温度(T)变化的两条曲线(在曲线上标出p₁、p₂，且p₁＜p₂)。

(3)要提高CO的转化率且提高反应速率，可以采取的措施是________(填字母序号)。

a．升温　b．加入催化剂　c．增加CO的浓度　d．通入H₂加压　e．通入惰性气体加压　f．分离出甲醇

(4)已知一定条件下，CO与H₂在催化剂的作用下生成5 mol CH₃OH时，能量的变化为454 kJ。在该条件下，向容积相同的3个密闭容器中，按照甲、乙、丙三种不同的投料方式加入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

平衡时数据	容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1 mol CO 2 mol H2	1 mol CH3OH	2 mol CH3OH
CH3OH的浓度(mol·L－1)	c1	c2	c3
反应吸收或放出的能量(kJ)	a	b	c
体系压强(Pa)	p1	p2	p3
反应物转化率	α1	α2	α3

下列说法正确的是________(填字母序号)。

A．2c₁＞c₃　　　　　　　                     B．a＋b＜90.8

C．2p₂＜p₃                                   D．α₁＋α₃＜1

Answer 1

答案　(1)①＜　较低　②250 ℃　80%　(2)如下图所示　(3)d　(4)D