Question

甲醇被称为21世纪的新型燃料，在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与3a mol H₂的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0
（1）△S

 

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．充入He，使体系总压强增大         
D．再充入1mol CO和3mol H₂
（3）为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．

实验编号	T/℃	n（CO）/n（H2）	p/MPa
ⅰ	150	1/3	0.1
ⅱ			5
ⅲ	350		5

A．请在上表空格中填入剩余的实验数据．
B．根据甲醇制备反应的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的曲线示意图，并标明各条曲线的压强．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）大多数的化合反应是放热反应，根据反应物和产物气体系数和的大小可以判断熵变符号；
（2）根据化学平衡移动原理，增加甲醇产率，即使化学平衡正向移动即可；
（3）A、为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，只能改变一个条件且其它条件都相同才能作出判断，根据定一议二原则，定温度同，再比较压强；
B、增大压强，平衡向平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大，升高温度，平衡向逆反应方向移动，以此确定图象．

解答： 解：（1）大多数的化合反应是放热反应，焓变小于零，该反应中，反应物的系数和大于产物气体系数和，所以该反应是熵减的反应，熵变小于零，
故答案为：＜；
（2）A．该反应是放热的，升高温度，平衡逆向进行，会减小甲醇产率，故A错误；
B．将CH₃OH（g）从体系中分离，会促使平衡正向移动，提高甲醇的产率，故B正确；
C．充入He，使体系总压强增大，体积不变，各组分浓度不变，所以平衡不会移动，不会改变甲醇产率，故C错误；
D．再充入1mol CO和3molH₂，增大压强，平衡右移，有利提高甲醇的产率，故D正确；
故选BD．
（3）A为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，只能改变一个条件且其它条件都相同才能作出判断，
，i和ii中压强不同，则其温度和n（CO）/n（H₂）必须相等；
ii和iii中压强相等，则必须是温度不等、n（CO）/n（H₂）相等，
故答案为：

实验编号	T/℃	n（CO）/n（H2）	p/MPa
ⅰ
ⅱ	150	1/3
ⅲ		1/3

B．增大压强，平衡向平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则CO的转化率减小，图象可为，故答案为：．

点评：本题考查化学反应速率、平衡常数、化学平衡计算、化学平衡的影响因素及读图能力等，综合性较大，难度中等，知识面广，应加强平时知识的积累．注意控制变量法与定一议二原则应用．