Question

甲醇是重要的化工原料，又可稱為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO₂和H₂）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應(yīng)如下：

    ①CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)             △H₁

    ②CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH（g）+H₂O(g)    △H₂

    ③CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)         △H₃

回答下列問題：

（1）已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

化學(xué)鍵	H—H	C—O	C O	H—O	C—H
E/（kJ.mol-1）	436	343	1076	465	413

由此計算△H₁＝   kJ·mol^-1，已知△H₂＝-58kJ·mol^-1，則△H₃＝   kJ·mol^-1。

（2）反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為     ；圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為      （填曲線標(biāo)記字母），其判斷理由是                  。

（3）合成氣的組成n(H₂)/n(CO+CO₂)＝2.60時，體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。α（CO）值隨溫度升高而      （填“增大”或“減小”），其原因是        。圖2中的壓強(qiáng)由大到小為_____，其判斷理由是_____。

Answer 1

【答案】（1）—99；＋41（2）；a；反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變��；

（3）減小；升高溫度時，反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡向向左移動，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動，又產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低；P₃＞P₂＞P₁；相同溫度下，由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響，故增大壓強(qiáng)時，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高

【考點定位】本題主要是考查反應(yīng)熱計算、蓋斯定律應(yīng)用、平衡常數(shù)以及外界條件對平衡狀態(tài)的影響等

【名師點晴】本題從知識上考查了熱化學(xué)方程式、蓋斯定律，平衡圖像、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，考查了學(xué)生對知識理解、綜合運用能力。將熱化學(xué)方程式、蓋斯定律，平衡圖像、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，碳、氮及其化合物的性質(zhì)等知識同低碳經(jīng)濟(jì)、溫室氣體的吸收等環(huán)境問題聯(lián)系起來，充分體現(xiàn)了學(xué)以致用的目的，更突顯了化學(xué)是一門實用性的學(xué)科的特點。