(甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料.它广泛用于有机合成.医药.农药.涂料.染料.汽车和国防等工业中.工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇: CO(g)2H2(g)CH3OH(g)Q 下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K). 温度 250℃ 300℃ 350℃ K 2.041 0.270 0.012 (1)判断反应达到平衡状态的依据� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料，它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中。工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：

CO(g)2H₂(g)CH₃OH(g)Q

下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

（1）判断反应达到平衡状态的依据是（）

A．混合气体的密度不变

B．混合气体的平均相对分子质量不变

C．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等

D．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化

（2）由表中数据判断Q 0 （填“＞”、“”或“＜”），要提高CO转化率，可采取的措施

是（）

A．加入催化剂 B．充入CO C．充入H₂ D．升温

（3）某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得cmol／L，则以CH₃OH表示的反应速率v mol /(L·min)，

CO的转化率为。

（4）原料CO和H₂可以由C和H₂O反应制取，涉及的反应方程式如下：

C(s)CO₂(g) 2CO(g) 平衡常数K₁

C(s)H₂O(g) CO(g)H₂(g) 平衡常数K₂

CO(g)H₂O(g) H₂(g)CO₂(g) 平衡常数K₃

则K₁、K₂ 、K₃之间的关系是：。

【答案】

（1）BD (2分)

（2）>(1分)、C (1分)

（3）0.08 (1分) 80% (1分)

（4）K₂=K₁·K₃ (2分)

【解析】

试题分析：

（1）A恒容密闭容器，体积不变，都是气体，质量守恒，混合气体的密度始终不变，不能做平衡标志，错误；B正确；C生成CH₃OH和消耗CO的速率是同向速率，错误；D正确。

（2）由表可知，T升高，K减小，正反应是放热反应，Q>0。提高CO转化率，反应正向进行，选C。

（3） CO(g)2H₂(g) CH₃OH(g)Q

初浓度： 1 3 0

变浓度 0.8 1.6 0.8

平衡 0.2

v0.8/10=0.08(mol／L·min)

CO的转化率= 0.8 /1*100%= 80%

（4）①C(s)CO₂(g) 2CO(g) 平衡常数K₁

②C(s)H₂O(g) CO(g)H₂(g) 平衡常数K₂

③CO(g)H₂O(g) H₂(g)CO₂(g) 平衡常数K₃

②=①+③ 所以K₂=K₁·K₃

考点：本题以化工生产为基础，考查平衡常数与平衡计算等知识。

练习册系列答案

CH₃OH(g) △H1
反应Ⅱ：CO₂(g)+3H₂ (g)

CH₃OH(g)+H₂O(g) △H2
在以上制备甲醇的两个反应中，反应I优于反应Ⅱ，原因为____________
下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数的数值：

①在一密闭容器中发生反应工并达到平衡后，保持其他条件不变，对容器升温，此反应的化学平衡应____（填“正向”“逆向”或“不”）移动。
②某温度下，将1 mol CO和4mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(CO)=0.1 mol/L，则CO的转化率为____，此时的温度____（填“>”“<”或 “=”）250℃。
(2)已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+ 4H₂O(l)  △H1=-Q1 kJ/mol
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)    △H2=-Q2 kJ/mol
③H₂O(g)=H₂O(l)   △H3=-Q3 kJ/mol
请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式：_____________。
(3)某同学依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置，工作一段时间后，测得溶液的pH将_____________（填“升高” “降低”或“不变”），该燃料电池负极反应的离子方程式为_____________。

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