Question

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：2H2（g）+CO（g）═CH3OH

Answer 1

解题思路：（1）依据化学方程式和平衡常数概念书写，依据平衡常数随温度变化判断反应能量变化；

（2）依据化学平衡三段式列式计算，气体压强之比等于气体物质的量之比；

（3）压缩体积相当于增大压强，反应前后气体体积减小的反应，结合平衡移动原理分析判断；

（4）由表中数据可知温度降低，化学反应速率减小，平衡正向移动，H₂的转化率增大；温度升高，化学反应速率增大，平衡逆向移动，H₂的转化率减小，结合变化绘制曲线变化．

（1）K=

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)由表中数据可知温度升高，K值减小，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应即为放热反应△H＜0，

故答案为：

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)；＜；

（2）将1mol的H₂和 1mol 的 CO充入 1L 恒容密闭反应器中，达到平衡后，容器内的压强为开始时的60%，设一氧化碳反应物质的量x

2H₂（g）+CO（g）═CH₃OH（g）

起始量（mol） 1 1 0

变化量（mol） 2x x x

平衡量（mol） 1-2x 1-x x

1-2x+1-x+x=（1+1）×60%

x=0.4mol，

CO的平衡转化率=[0.4mol/1mol]×100%=40%；

答：CO的平衡转化率为40%；

（3）在其他条件不变的情况下，将容器的容积压缩到原来的 [1/2]，体系压强增大，各组分浓度增大，平衡常数不变；

A、将容器的容积压缩到原来的 [1/2]，各组分浓度均增大，故A错误；

B、将容器的容积压缩到原来的 [1/2]，各组分浓度均增大，正逆反应速率都增大，故B错误；

C、将容器的容积压缩到原来的 [1/2]，体系压强增大，化学平衡正向移动，CH₃OH的物质的量增加，故C正确；

D、将容器的容积压缩到原来的 [1/2]，体系压强增大，化学平衡正向移动，CH₃OH 的物质的量增大，H₂的物质的量减小，又处于同一容器V相同，所以c（H₂）/c（CH₃OH）减小，故D正确；

故答案为：CD；

（4）由表中数据可知温度降低，化学反应速率减小，平衡正向移动，H₂的转化率增大；温度升高，化学反应速率增大，平衡逆向移动，H₂的转化率减小，则350℃时H₂的转化率随时间的变化示意图为

，故答案为：

．

点评：

本题考点： 化学平衡的计算；化学平衡的影响因素．

考点点评： 本题考查了化学平衡计算应用，平衡常数，转化率概念分析应用，影响平衡的因素和图象绘制方法，掌握基础是关键，题目难度中等．