Question

【题目】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(于固定容器中进行)：2H2(g) + CO(g)CH3OH(g)

(1)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)

①该反应的熵变△S 0(填：“<，>，=”)。该反应在 (填：高温或低温)条件下能自发进行。

②要提高CO的转化率，可以采取的措施是_____________(填序号)。

a.升温

b.加入催化剂

c.增加CO的浓度

d.加入H2加压

e.加入惰性气体加压

f.分离出甲醇

(2)如图表示在温度分别为T1、T2时，平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线，A、C两点的反应速率A__________C(填“＞”、“＝”或“＜”，下同)，A、C两点的化学平衡常数A___________C，由状态B到状态A，可采用___________的方法(填“升温”或“降温”)。

Answer 1

【答案】(1) ①<；低温② d f ；(2)＜；=；升温

【解析】

试题分析：(1) ①由于该反应是气体分子数减小的反应，因此是熵减反应，故熵变△S<0；由于升高温度，平衡常数减小，化学平衡逆向移动，因此该反应正向放热，即△H＜0，根据复合判据△G=△H-T△S＜0时，反应自发进行，因此该反应在低温条件下能自发进行；②a.由于该反应是放热反应，因此升温平衡逆向移动，CO的转化率降低，a错误；b.加入催化剂能提高反应速率，但是平衡不移动，不能提高CO的转化率，b错误；c.增加CO的浓度平衡正向移动，H2的转化率提高，而CO自身的转化率降低，c错误；d.加入H2加压，平衡正向移动，CO的转化率增大，d正确；e.加入惰性气体加压，由于容器体积不变，因此各物质浓度不变，平衡不移动，不能提高CO的转化率，e错误；f.分离出甲醇，使平衡不断正向移动，CO的转化率增大，f正确；故答案d、f；（2）温度相同时，增大压强，反应速率增大，因此，反应速率，A＜C；由于A、C两点的温度相同，因此平衡常数相等，即平衡常数A=C；由状态B到状态A，压强不变，H2的体积分数增大，证明平衡逆向移动，由于该反应逆向吸热，因此可采用升温的方法。