Question

（甲醇汽油是由1 0%一25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料，可达到国标汽油的性能和指标．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．工业上合成甲醇一般采用下列反应：
CO（g）+2H₂（g）≒CH₃ OH（g）△H=a kj/mol，
下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）：

温度/0C	250	310	350
K/（mol/L）2	2.041	0.250	0.012

（1）由表中数据判断△H  a

 

0（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）某温度下，将2mol CO和6mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得
c（CO）=0.5mol?L^-1，则此时的温度为

 

⁰C．
（3）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：

浓度mol/L 时间/min	C（CO）	C（H2）	C（CH3OH）
0	0.8	1.6	0
2	0.6	x	0.2
4	0.3	0.6	0.5
6	0.3	0.6	0.5

①反应从2min到4min之间，H₂的反应速率为

 

．
②反应达到平衡时CO的转化率为

 

．
③反应在第2min时改变了反应条件，改变的条件可能是

 

（填序号）．
a．使用催化剂    b．降低温度    c．增加H₂的浓度．

Answer 1

考点：化学平衡的调控作用,热化学方程式,化学平衡的计算

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）升高温度，可逆反应向吸热反应方向移动，根据平衡常数与温度变化关系确定焓变；
（2）根据平衡浓度计算出平衡常数来确定温度；
（3）①根据反应CO（g）+2H₂（g）≒CH₃ OH（g）中一氧化碳和氢气的关系可知在2min时氢的变化的浓度为2×（0.8-0.6）mol/L=0.4mol/L，据此求得反应速率；
②根据转化率=

转化了浓度

起始浓度

×100%求得转化率；
③先分析图表，再根据外界对化学平衡的影响分析；

解答： （1）升高温度，平衡向吸热方向移动，根据表格知，温度越高，化学平衡常数越小，说明平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，即△H＜0，
故答案为：＜；
（2）CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）单位为mol/L
反应开始 1mol/L 3mol/L     0 
反应 0.8mol/L 1.6mol/L 0.8mol/L
平衡 0.2mol/L 1.4mol/L 0.8mol/L
平衡常数K=

0.8mol/L

0.2mol/L×(1.4mol/L)2

=2.04，所以是250℃，故答案为：250；
（3）①根据反应CO（g）+2H₂（g）≒CH₃ OH（g）中一氧化碳和氢气的关系可知在2min时氢的变化的浓度为2×（0.8-0.6）mol/L=0.4mol/L，所以反应速率为

0.4mol/L

2min

=0.2mol/（L?min），故答案为：0.2mol/（L?min）；
②根据转化率=

转化了浓度

起始浓度

×100%求得CO的转化率为

0.8-0.3

0.8

×100%=62.5%，故答案为：62.5%；
③通过图表比较起始到第2min和第2min到第4min时知，反应物和生成物的反应速率都增大，所以改变的条件是升高温度或使用催化剂；a正确，b错误；c图表中计算得到2min氢气浓度为1.6mol/L-0.4mol/L=1.2mol/L，增加了氢气的浓度会使其它物质浓度减小，反应速率减小，故c错误；
故答案为：a；

点评：本题主要考查了平衡常数的应用、反应速率计算、转化率计算、影响平衡的条件等知识点，中等难度，解题关键在于正确运用题中的表格中的有关数据．