Question

“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H₂为主的合成气，合成气有广泛应用。试回答下列问题：
（1）高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：
FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO₂(g) ΔH ＞0
已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；
②1100℃时测得高炉中，c(CO₂)=0.025mol·L^-1，c(CO)="0.1" mol·L^-1，则在这种情况下，该反应向_______进行（填“左”或“右”），判断依据是     
                                                           。
（2）一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu₂O/ZnO）。
已知：2CO(g) + O₂(g)＝2CO₂(g)  ΔH ＝–566 kJ·mol^―1
2H₂O(g) ＝2H₂(g) + O₂(g)  ΔH ＝+484 kJ·mol^―1
CH₃OH(g) + 1/2O₂(g)＝CO₂(g) + 2H₂(g)  ΔH ＝–192.9 kJ·mol^―1
请写出CO与H₂在一定条件下反应生成CH₃OH(g)的热化学方程式
                                                               。
（3）目前工业上也可用CO₂来生产燃料甲醇，有关反应为：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH ＝-49.0 kJ·mol^-1，现向体积为1 L的密闭 容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，反应过程中测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝_______        _；
②反应达到平衡后，下列措施能使增大的是______（填符号）。

A．升高温度	B．再充入H2	C．再充入CO2
D．将H2O(g)从体系中分离 E．充入He(g)

Answer 1

（1）① 增大（2分）；
② 右（1分），因为c(CO₂)/c(CO)=0.25＜0.263（2分。只要表述清楚即可）
（2）CO(g) +2 H₂(g) ＝ CH₃OH(g)  ΔH＝–90.1kJ·mol^―1（4分。没标物质状态或不正确不给分）
（3）①0.225mol/(L?min) （3分。单位错误不给分）；B D（2分。只填1个答案且正确给1分，2个或以上答案每填错1个倒扣1分，不出现负分。）

解析