Question

14．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）如表所列数据是该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该反应的熵变△S＜0  （ 填：“＜，＞，=”）．该反应在低温（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df（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，可采用升温的方法（填“升温”或“降温”）．

Answer 1

分析 （1）①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）反应气体的物质的量减少，依据化学方程式和平衡常数概念书写，依据平衡常数随温度变化判断反应能量变化；
②要提高CO的转化率，一般使平衡正向移动即可，但增加CO的浓度平衡虽然正向移动，但CO的转化率减小；
（2）根据压强越大反应速率越大判断；化学平衡常数仅与温度有关；由状态B到状态A，可采用升温的方法．

解答 解：（1）①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）反应气体的物质的量减少，所以△S＜0；由表中数据可知温度升高，K值减小，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应即为放热反应△H＜0，由△G=△H-T△S可知，反应在低温条件下能自发进行，故答案为：＜；低温；
②a．升温平衡逆向移动，则CO的转化率减小，故错误；
 b．加入催化剂平衡不移动，则CO的转化率不变，故错误；
 c．增加CO的浓度，平衡虽然正向移动，但CO的转化率减小，故错误；
  d．加入H₂加压，平衡正向移动，CO的转化率提高，故正确；
 e．加入惰性气体加压，平衡不移动，则CO的转化率不变，故错误；
  f．分离出甲醇，平衡正向移动，CO的转化率提高，故正确；
故选：d f；
（2）因为压强越大反应速率越大，所以A、C两点的反应速率A＜C；化学平衡常数仅与温度有关，所以A、C两点的化学平衡常数A=C；由状态B到状态A，可采用升温的方法，故答案为：＜；=；升温．

点评 本题考查了平衡常数，平衡移动原理分析应等，掌握基础是关键，题目难度中等．