题目内容
面对目前世界范围内的能源危机，甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景．（1）已知在常温常压下反应的热化学方程式：
①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1=-90kJ?mol-1
②CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H2=-41kJ?mol-1
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：
（2）在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示．
①p1
②在其他条件不变的情况下，再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率
（3）已知在T℃时，CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）的平衡常数K=0.32，在该温度下，已知c始（CO）=1mol?L-1，c始（H2O）=1mol?L-1，某时刻经测定CO的转化率为10%，则该反应
考点：化学平衡的计算,用盖斯定律进行有关反应热的计算,转化率随温度、压强的变化曲线
专题：化学平衡专题
分析：（1）根据盖斯定律和已知热化学方程式，可知二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式可由①-②得出；
（2）相同温度下，同一容器中，增大压强，平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大；温度不变，则平衡常数不变；
（3）根据转化率计算各物质的浓度，进而计算Qc，与平衡常数相比较，可判断反应是否达到平衡状态，并判断反应的方向．
（2）相同温度下，同一容器中，增大压强，平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大；温度不变，则平衡常数不变；
（3）根据转化率计算各物质的浓度，进而计算Qc，与平衡常数相比较，可判断反应是否达到平衡状态，并判断反应的方向．
解答：
解：（1）已知式：①CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H1=-90kJ?mol-1；
②CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H2=-41kJ?mol-1，
根据盖斯定律将①-②得：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H2=-49kJ?mol-1；
故答案为：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H2=-49kJ?mol-1；
（2）①相同温度下，同一容器中，增大压强，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，根据图象知，p1小于p2，故答案为：小于；
②在其它条件不变的情况下，再增加a mol CO和2a mol H2，相当于将2amolCO、4amolH2充入2VL密闭容器中，当反应达到平衡状态时再缩小体积至VL，增大压强，平衡向正反应方向移动，所以CO的转化率增大，
由于反应的温度不变，则平衡常数不变，
故答案为：增大；不变；
（3）某时刻经测定CO的转化率为10%，则
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），
起始（mol/L）：1 1 0 0
转化（mol/L）：0.1 0.1 0.1 0.1
某时刻（mol/L）：0.9 0.9 0.1 0.1
Qc=
=0.012＜0.32，
则没有达到平衡状态，反应向正反应方向移动，v正＞v逆，
故答案为：没有；Qc＜K；＞．
②CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H2=-41kJ?mol-1，
根据盖斯定律将①-②得：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H2=-49kJ?mol-1；
故答案为：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H2=-49kJ?mol-1；
（2）①相同温度下，同一容器中，增大压强，平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，根据图象知，p1小于p2，故答案为：小于；
②在其它条件不变的情况下，再增加a mol CO和2a mol H2，相当于将2amolCO、4amolH2充入2VL密闭容器中，当反应达到平衡状态时再缩小体积至VL，增大压强，平衡向正反应方向移动，所以CO的转化率增大，
由于反应的温度不变，则平衡常数不变，
故答案为：增大；不变；
（3）某时刻经测定CO的转化率为10%，则
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），
起始（mol/L）：1 1 0 0
转化（mol/L）：0.1 0.1 0.1 0.1
某时刻（mol/L）：0.9 0.9 0.1 0.1
Qc=
| 0.1×0.1 |
| 0.9×0.9 |
则没有达到平衡状态，反应向正反应方向移动，v正＞v逆，
故答案为：没有；Qc＜K；＞．
点评：本题考查转化率与温度、压强关系，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确温度、压强对该反应平衡影响是解本题关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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