Question

1．甲醇汽油是一種新能源清潔燃料，可以作為汽油的替代物．工業(yè)上可用CO和H₂制取甲醇，化學(xué)方程式為：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H=b kJ/mol，
為研究平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)物投料比（$\frac{c（CO）起始}{c（{H}_{2}）起始}$）及溫度的關(guān)系，研究小組在10L的密閉容器中進行模擬反應(yīng)，并繪出如圖所示：
（1）反應(yīng)熱b＜0 （填“＞”或“＜”）．
（2）若Ⅱ反應(yīng)的n（CO）起始=10mol、投料比為0.5，
A點的平衡常數(shù)K_A=1，
B點的平衡常數(shù)K_B=K_A（填“＞”或“＜”或“=”）．
（3）為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是減小投料比、較低溫度（答出兩條即可）．

Answer 1

分析 （1）分析圖象可知，一氧化碳轉(zhuǎn)化率隨溫度升高減小，說明平衡逆向進行分析反應(yīng)能量變化；
（2）結(jié)合投料比較少氫氣物質(zhì)的量，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算平衡濃度，得到A點的平衡常數(shù)，AB是相同溫度下的平衡，平衡常數(shù)只隨溫度變化分析；
（3）為提高CO轉(zhuǎn)化率，可以增加氫氣量，提高一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向進行，依據(jù)反應(yīng)特征和平衡移動原理分析提高一氧化碳轉(zhuǎn)化率的條件是平衡正向進行．

解答 解：（1）圖象可知，一氧化碳轉(zhuǎn)化率隨溫度升高減小，說明平衡逆向，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，b＜0，
故答案為：＜；
（2）若Ⅱ反應(yīng)的n（CO）起始=10mol、投料比為0.5，n（H₂）=20mol，
               CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）
起始量（mol/L）  1      2          0
變化量（mol/L）  0.5    1          0.5
平衡量（mol/L）  0.5    1          0.5
A點的平衡常數(shù)K_A =$\frac{0.5}{0.5×1{\;}^{\\;2}}$=1
AB是相同溫度下的平衡，平衡常數(shù)只隨溫度變化，所以AB平衡常數(shù)相同；
故答案為：1；=；
（3）為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施，可以增加氫氣量，提高一氧化碳的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向進行，依據(jù)反應(yīng)特征和平衡移動原理分析提高一氧化碳轉(zhuǎn)化率的條件是平衡正向進行，即減小投料比、較低溫度、增大壓強、分離出CH₃OH；
故答案為：減小投料比、較低溫度、增大壓強、分離出CH₃OH．

點評 本題考查了化學(xué)平衡、平衡常數(shù)，反應(yīng)速率影響因素分析判斷，化學(xué)平衡計算，化學(xué)平衡的建立過程分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．