Question

（6分）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：
CO(g) + 2H₂(g)  CH₃OH(g)。
⑴该反应的平衡常数表达式为 K = ___________________________。
⑵如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①该反应的焓变△H _____0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是_________。

A．升高温度	B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．使用合适的催化剂	D．充入He，使体系总压强增大

⑶已知在常温常压下:
① 2CH₃OH(l) + 3O₂(g) = 2CO₂(g) + 4H₂O(g) △H＝-a  kJ·mol^－1
② 2CO(g) + O₂(g) = 2CO₂(g) △H＝-b  kJ·mol^－1
③ H₂O(g) = H₂O(l) △H＝-c  kJ·mol^－1
则CH₃OH(l) + O₂(g) =" CO(g)" + 2H₂O(l) △H＝ ____________________ kJ·mol^－1。

Answer 1

⑴      (2分)
⑵  <（1分）       B （1分）              ⑶  （2分）

（1）平衡常数是在一定条件下的可逆反应中，当可逆反应反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应的方程式可知，该反应的平衡常数是。
（2）（2）①根据图像可知，T2大于T1，升高温度，CO的转化率是降低的，所以正反应是放热反应，即△H小于0。
②升高温度，平衡向逆反应方向进行，A不正确；催化剂不能改变平衡状态，C不正确；充入He，使体系总压强增大，但浓度是不变的，所以平衡不移动，答案选B。
（3）根据盖斯定律可知，（①＋④×4－②）÷2即得到CH₃OH(l) + O₂(g) =" CO(g)" + 2H₂O(l)，所以该反应的△H＝mol。