Question

工業(yè)上可利用合成氣（CO和H2的混合氣體）生產(chǎn)甲醇（如反應(yīng)④）．已知：
①CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol
③CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=2H₂O（l）+CO₂（g）△H=-761.7kJ/mol
④CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）
（1）反應(yīng)④的△H=______，△S______（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）在一定條件下，反應(yīng)④在一密閉容器中達(dá)到平衡．維持H2濃度和容器的溫度不變，增大容器的體積，平衡將______（填字母）．
A．向正反應(yīng)方向移動(dòng)          B．向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
C．不移動(dòng)                    D．無法判斷
（3）工業(yè)上用反應(yīng)④低壓合成甲醇，在230℃～270℃最為有利．為研究合成氣最合適的起始組成比，分別在230℃、250℃和270℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖．230℃的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所對(duì)應(yīng)的曲線是______（填字母）；工業(yè)生產(chǎn)適宜采用的合成氣組成比n（H₂）：n（CO）的范圍應(yīng)是______．（填字母） 
A．1：1～1.5：1    B．2.2：1～3：1    C．3.5：1～4.5：1
（4）原料氣中含有少量CO₂對(duì)CO合成甲醇的轉(zhuǎn)化率有一定影響．科學(xué)家為研究這一影響，在同一容器中分別進(jìn)行以下5組實(shí)驗(yàn)．

組別	原料氣中各組分的體積分?jǐn)?shù)
	CO	CO2	H2	N2
第1組	19.7	0.0	59.1	21.2
第2組	20.7	0.3	62.1	16.9
第3組	16.9	1.3	50.7	31.1
第4組	19.8	5.5	59.4	15.3
第5組	20.3	10.9	60.9	7.9

表中5組實(shí)驗(yàn)中，控制不變的實(shí)驗(yàn)條件是壓強(qiáng)、催化劑、______、______等．

Answer 1

（1）反應(yīng)④CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g），反應(yīng)前后氣體體積減少的反應(yīng)，熵變減少小于0；根據(jù)蓋斯定律得到：
①+2×②-③：④的熱化學(xué)方程式為：
CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-92.9KJ/mol
故答案為：△H＜0；△S＜0；
（2）在一定條件下，反應(yīng)④在一密閉容器中達(dá)到平衡．維持H₂濃度和容器的溫度不變，增大容器的體積，壓強(qiáng)減小，平衡逆向進(jìn)行，故答案為：B．
（3）工業(yè)上用反應(yīng)④低壓合成甲醇，在230℃～270℃最為有利．為研究合成氣最合適的起始組成比，分別在230℃、250℃和270℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖．合成甲醇是放熱反應(yīng)，溫度越低轉(zhuǎn)化率越大，結(jié)合圖象可知，230℃的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所對(duì)應(yīng)的曲線是 X，；工業(yè)生產(chǎn)適宜采用的合成氣組成比n（H₂）：n（CO）的范圍應(yīng)反應(yīng)中 一氧化碳的轉(zhuǎn)化率大，提高氫氣的量會(huì)提高一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，所以n（H₂）：n（CO）＞2：1，選項(xiàng)中氫氣量過量多小號(hào)原料，故選B．
故答案為：X，B；
（4）表中5組實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)數(shù)據(jù)分析判斷，控制不變的實(shí)驗(yàn)條件是壓強(qiáng)、催化劑、溫度、CO和H₂的體積分?jǐn)?shù)之比等，故D答案為：溫度、CO和H₂的體積分?jǐn)?shù)之比；