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）=H₂O（l）△H=-761.7kJ/mol
④CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）
（1）反應(yīng)④的△H=

-92.9 KJ/mol

，△S

＜

0 （填“＞”“＜”或“=”）．
（2）反應(yīng)④中當CO（g）和H₂（g） 起始濃度相同時，平衡常數(shù)K值越大，表明

ab

（填序號）；   
a．反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高             b．反應(yīng)進行得越完全
c．達到平衡時反應(yīng)物的濃度越大     d．化學(xué)反應(yīng)速率越快
（3）在一定條件下，反應(yīng)④在一密閉容器中達到平衡．維持H₂濃度和容器的溫度不變，增大容器的體積，平衡將

B

（填字母）．
A．向正反應(yīng)方向移動          B．向逆反應(yīng)方向移動
C．不移動                    D．無法判斷
（4）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℃進行實驗，結(jié)果如右圖．230℃的實驗結(jié)果所對應(yīng)的曲線是

X

（填字母）．

Answer 1

分析：（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，利用題干所給的熱化學(xué)方程式得到④反應(yīng)的熱化學(xué)方程式減小方向判斷；
（2）反應(yīng)④中當CO（g）和H₂（g） 起始濃度相同時，平衡常數(shù)K值越大說明平衡正向進行，依據(jù)化學(xué)平衡移動原理分析選項；
（3）依據(jù)反應(yīng)前后氣體體積的變化，結(jié)合影響化學(xué)平衡的因素分析判斷，增大體積壓強減小，平衡向氣體體積增大的方向移動；
（4）依據(jù)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越��；

解答：解：（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：-92.9KJ/mol；△S＜0；
（2）反應(yīng)④中當CO（g）和H₂（g） 起始濃度相同時，平衡常數(shù)K值越大說明平衡正向進行；
a．反應(yīng)正向進行，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高，故a正確；
b．平衡常數(shù)K值越大說明平衡正向進行，反應(yīng)進行得越完全，故b正確；
c．達到平衡時反應(yīng)物的濃度減小，故c錯誤；
d．隨反應(yīng)進行濃度減小，化學(xué)反應(yīng)速率減小，故d錯誤；
故答案為：ab．
（3）在一定條件下，反應(yīng)④在一密閉容器中達到平衡．維持H₂濃度和容器的溫度不變，增大容器的體積，壓強減小，平衡逆向進行，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℃進行實驗，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℃的實驗結(jié)果所對應(yīng)的曲線是 X；
故答案為：X；

點評：本題考查了化學(xué)反應(yīng)熱的計算應(yīng)用，熱化學(xué)方程式的書寫，蓋斯定律的應(yīng)用，化學(xué)平衡的進行方向，數(shù)據(jù)分析方法，題目難度較大．