Question

1．甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物．工业上可用CO和H₂制取甲醇，化学方程式为：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H=b kJ/mol，
为研究平衡时CO的转化率与反应物投料比（$\frac{c（CO）起始}{c（{H}_{2}）起始}$）及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并绘出如图所示：
（1）反应热b＜0 （填“＞”或“＜”）．
（2）若Ⅱ反应的n（CO）起始=10mol、投料比为0.5，
A点的平衡常数K_A=1，
B点的平衡常数K_B=K_A（填“＞”或“＜”或“=”）．
（3）为提高CO转化率可采取的措施是减小投料比、较低温度（答出两条即可）．

Answer 1

分析 （1）分析图象可知，一氧化碳转化率随温度升高减小，说明平衡逆向进行分析反应能量变化；
（2）结合投料比较少氢气物质的量，依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，得到A点的平衡常数，AB是相同温度下的平衡，平衡常数只随温度变化分析；
（3）为提高CO转化率，可以增加氢气量，提高一氧化碳的转化率，反应是放热反应，降低温度平衡正向进行，依据反应特征和平衡移动原理分析提高一氧化碳转化率的条件是平衡正向进行．

解答 解：（1）图象可知，一氧化碳转化率随温度升高减小，说明平衡逆向，正反应为放热反应，b＜0，
故答案为：＜；
（2）若Ⅱ反应的n（CO）起始=10mol、投料比为0.5，n（H₂）=20mol，
               CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）
起始量（mol/L）  1      2          0
变化量（mol/L）  0.5    1          0.5
平衡量（mol/L）  0.5    1          0.5
A点的平衡常数K_A =$\frac{0.5}{0.5×1{\;}^{\\;2}}$=1
AB是相同温度下的平衡，平衡常数只随温度变化，所以AB平衡常数相同；
故答案为：1；=；
（3）为提高CO转化率可采取的措施，可以增加氢气量，提高一氧化碳的转化率，反应是放热反应，降低温度平衡正向进行，依据反应特征和平衡移动原理分析提高一氧化碳转化率的条件是平衡正向进行，即减小投料比、较低温度、增大压强、分离出CH₃OH；
故答案为：减小投料比、较低温度、增大压强、分离出CH₃OH．

点评 本题考查了化学平衡、平衡常数，反应速率影响因素分析判断，化学平衡计算，化学平衡的建立过程分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．