题目内容
工业上常用天然气作为制备甲醇CH3OH的原料．已知：①CH4（g）+O2（g）?CO（g）+H2（g）+H2O（g）△H=-321.5kJ/mol
②CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+250.3kJ/mol
③CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90kJ/mol
（1）CH4（g）与O2（g）反应生成CH3OH（g）的热化学方程式为
（2）向VL恒容密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2，在不同压强下合成甲醇．CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
①压强P1
②在100℃、P1压强时，平衡常数为
考点：转化率随温度、压强的变化曲线
专题：化学平衡专题
分析：（1）根据盖斯定律书写目标热化学方程式；
（2）①反应是气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强平衡正向进行，CO的转化率增大；
②100°C时一氧化碳的转化率为50%，结合平衡三段式列式计算平衡浓度，代入平衡常数平衡常数K=
计算．
（2）①反应是气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强平衡正向进行，CO的转化率增大；
②100°C时一氧化碳的转化率为50%，结合平衡三段式列式计算平衡浓度，代入平衡常数平衡常数K=
| c(CH3OH) |
| c(CO)×c2(H2) |
解答：
解：（1）①CH4（g）+O2（g）?CO（g）+H2（g）+H2O（g）△H=-321.5kJ/mol
②CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+250.3kJ/mol
③CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90kJ/mol
依据盖斯定律，①+②-2×③得到：2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=-251.2KJ/mol，
故答案为：2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=-251.2KJ/mol；
（2）①由图象可知，相同温度下P2压强下一氧化碳转化率大于P1压强下一氧化碳转化率，反应是气体体积减小的反应，压强增大平衡正向进行，所以P1＜P2；
故答案为：＜；
②向VL恒容密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2，100°C时一氧化碳的转化率为50%，故CO浓度变化量为
=
mol/L，则：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
起始量（mol/L）：
0
变化量（mol/L）：
平衡量（mol/L）：
平衡常数K=
=
=
，
故答案为：
．
②CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+250.3kJ/mol
③CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90kJ/mol
依据盖斯定律，①+②-2×③得到：2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=-251.2KJ/mol，
故答案为：2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=-251.2KJ/mol；
（2）①由图象可知，相同温度下P2压强下一氧化碳转化率大于P1压强下一氧化碳转化率，反应是气体体积减小的反应，压强增大平衡正向进行，所以P1＜P2；
故答案为：＜；
②向VL恒容密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2，100°C时一氧化碳的转化率为50%，故CO浓度变化量为
| 0.5a mol |
| V L |
| a |
| 2V |
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
起始量（mol/L）：
| a |
| V |
| 2a |
| V |
变化量（mol/L）：
| a |
| 2V |
| a |
| V |
| a |
| 2V |
平衡量（mol/L）：
| a |
| 2V |
| a |
| V |
| a |
| 2V |
平衡常数K=
| c(CH3OH) |
| c(CO)×c2(H2) |
| ||||
|
| V2 |
| a2 |
故答案为：
| V2 |
| a2 |
点评：本题考查热化学方程式、化学平衡图象及影响因素、平衡常数有关计算等，题目难度中等，注意掌握化学平衡三段式解题法．
练习册系列答案
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