Question

【題目】甲醇是重要的化工原料，又可作為燃料，工業(yè)上可利用CO或CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲醇的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如表所示。

化學(xué)反應(yīng)	化學(xué)平衡常數(shù)	溫度(℃)
		500	700	800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH1	K1	2.5	0.34	0.15
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH2	K2	1.0	1.70	2.52
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3	K3

（1）下列措施能使反應(yīng)③的平衡體系中增大的是__

A.將H2O(g)從體系中分離出去 B.恒容時(shí)充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大

C.升高溫度 D.恒容時(shí)再充入1molH2(g)

（2）T℃時(shí)，反應(yīng)③在恒容密閉容器中充入1molCO2和nmolH2，混合氣體中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)與氫氣的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖1所示。圖1中A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體系，CO2的轉(zhuǎn)化率最大的是___(填字母)。

（3）工業(yè)上也用合成氣(H2和CO)合成甲醇，反應(yīng)為2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH<0，在10L的恒容密閉容器中充入H2和C物質(zhì)的量比為2：1，測(cè)得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。

①圖2中S代表的物理量是___。

②300℃時(shí)，氫氣的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如表所示

反應(yīng)時(shí)間/min	0	1	4	5
H2/mol	8	5.4	4	4

在該溫度下，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為___。若再向該平衡體系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH，保持溫度和容器體積不變，則平衡會(huì)___(填“正向移動(dòng)”“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。

Answer 1

【答案】AD C 壓強(qiáng) 6.25L2/mol2 正向移動(dòng)

【解析】

（1）.A.將H2O(g)從體系中分離出去，減小H2O(g)的濃度，平衡正向移動(dòng)，n（CH3OH）增大、n（CO2）減小，所以增大，故A正確；

B.充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大，因不能改變平衡體系中各物質(zhì)的濃度，所以平衡不移動(dòng)，則不變，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)上述分析可知，K3=K1×K2，則K3在500℃、700℃、800℃時(shí)的數(shù)值分別為：2.5、0.58、0.38，說(shuō)明隨溫度的升高，平衡常數(shù)減小，則反應(yīng)③是放熱反應(yīng)，則升高溫度平衡逆向移動(dòng)，n（CH3OH）減小、n（CO2）增大，所以減小，故C錯(cuò)誤；

D. 再充入1mol H2，平衡正向移動(dòng)，n（CH3OH）增大、n（CO2）減小，所以增大，故D正確；

答案選AD；

（2）增大氫氣的量，CO2的轉(zhuǎn)化率增大，C點(diǎn)時(shí)氫氣的量最大，故CO2的轉(zhuǎn)化率最大；答案選C；

（2）①反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH<0的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小。增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故S代表的物理量是壓強(qiáng)；

②300℃時(shí)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)及三段式可知，

2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)

起始量（mol/L） 0.8 0.4 0

變化量（mol/L） 0.4 0.2 0.2

平衡量（mol/L） 0.4 0.2 0.2

平衡常數(shù)K==6.25L2/mol2

達(dá)到平衡后，再向該平衡體系中再加入2molCO、2molH2、 2molCH3OH 若保持溫度和容器休積不變，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)。