Question

【題目】面對目前世界范圍內的能源危機，甲醇作為一種較好的可再生能源，具有廣泛的應用前景。

(1)已知在常溫常壓下反應的熱化學方程式：

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

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

寫出由二氧化碳、氫氣制備甲醇的熱化學方程式：_______________________。

(2)在容積為VL的容器中充入amol CO與2amol H2，在催化劑作用下反應生成甲醇，平衡時的轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。

①p1 ________ p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；

②在溫度、體積不變的情況下，再增加amol CO與2amol H2，達到新平衡時，CO的轉化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)，平衡常數(shù)_____(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(3)已知在T℃時，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝0.32，在該溫度下，已知c始(CO)＝1 mol·L－1，c始(H2O)＝1 mol·L－1，某時刻經測定CO的轉化率為10%，則該反應________(填“已經”或“沒有”)達到平衡，此時刻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 不變 沒有 >

【解析】

（1）根據(jù)已知熱化學方程式和蓋斯定律進行計算；

（2）①根據(jù)壓強對平衡移動的影響進行判斷，判斷壓強對平衡的影響時，須讓溫度相同；

②在溫度、體積不變的情況下，再增加amol CO與2amol H2，達到的新平衡，相當于對原平衡增大壓強，再根據(jù)壓強對平衡移動的影響進行判斷轉化率的變化；溫度不變，平衡常數(shù)不變；

（3）已知平衡常數(shù)，計算此刻的濃度商，進行比較，判斷反應進行的方向。

（1）已知熱化學方程式①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝ -90 kJ·mol－1；②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝ -41 kJ·mol－1；根據(jù)蓋斯定律，①-②可得由二氧化碳、氫氣制備甲醇的熱化學方程式為：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝-49 kJ·mol-1；

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

（2）①對于反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，當溫度一定時，加壓平衡正向移動，CO轉化率增大，由圖像可知，壓強為p1時，CO轉化率小，壓強為p2時，CO轉化率大，則p1 小于p2；

故答案為：小于；

②在溫度、體積不變的情況下，再增加amol CO與2amol H2，達到的新平衡，相當于對原平衡增大壓強，則CO的轉化率增大；溫度不變，平衡常數(shù)不變；

故答案為：增大；不變；

(3)已知在T℃時，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝0.32，在該溫度下，已知c始(CO)＝1 mol·L-1，c始(H2O)＝1 mol·L－1，某時刻經測定CO的轉化率為10%，可列三段式計算此時濃度商，

此時濃度商為：，則反應正向進行，沒有達到平衡狀態(tài)，υ正 >υ逆；

故答案為：沒有；>。