Question

工業上可利用合成氣（CO和H₂的混合氣體）生產甲醇（如反應④）．已知：
①CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol
②H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol
③CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=H₂O（l）△H=-761.7kJ/mol
④CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）
（1）反應④的△H=

-92.9 KJ/mol

，△S

＜

0 （填“＞”“＜”或“=”）．
（2）反應④中當CO（g）和H₂（g） 起始濃度相同時，平衡常數K值越大，表明

ab

（填序號）；   
a．反應物的轉化率越高             b．反應進行得越完全
c．達到平衡時反應物的濃度越大     d．化學反應速率越快
（3）在一定條件下，反應④在一密閉容器中達到平衡．維持H₂濃度和容器的溫度不變，增大容器的體積，平衡將

B

（填字母）．
A．向正反應方向移動          B．向逆反應方向移動
C．不移動                    D．無法判斷
（4）工業上用反應④低壓合成甲醇，在230℃～270℃最為有利．為研究合成氣最合適的起始組成比，分別在230℃、250℃和270℃進行實驗，結果如右圖．230℃的實驗結果所對應的曲線是

X

（填字母）．

Answer 1

分析：（1）反應④CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g），反應前后氣體體積減少的反應，熵變減少小于0；根據蓋斯定律，利用題干所給的熱化學方程式得到④反應的熱化學方程式減小方向判斷；
（2）反應④中當CO（g）和H₂（g） 起始濃度相同時，平衡常數K值越大說明平衡正向進行，依據化學平衡移動原理分析選項；
（3）依據反應前后氣體體積的變化，結合影響化學平衡的因素分析判斷，增大體積壓強減小，平衡向氣體體積增大的方向移動；
（4）依據反應是放熱反應，溫度越高，反應物轉化率越��；

解答：解：（1）反應④CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g），反應前后氣體體積減少的反應，熵變減少小于0；根據蓋斯定律得到：
①+2×②-③：④的熱化學方程式為：
CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-92.9KJ/mol
故答案為：-92.9KJ/mol；△S＜0；
（2）反應④中當CO（g）和H₂（g） 起始濃度相同時，平衡常數K值越大說明平衡正向進行；
a．反應正向進行，反應物的轉化率越高，故a正確；
b．平衡常數K值越大說明平衡正向進行，反應進行得越完全，故b正確；
c．達到平衡時反應物的濃度減小，故c錯誤；
d．隨反應進行濃度減小，化學反應速率減小，故d錯誤；
故答案為：ab．
（3）在一定條件下，反應④在一密閉容器中達到平衡．維持H₂濃度和容器的溫度不變，增大容器的體積，壓強減小，平衡逆向進行，故答案為：B．
（3）工業上用反應④低壓合成甲醇，在230℃～270℃最為有利．為研究合成氣最合適的起始組成比，分別在230℃、250℃和270℃進行實驗，結果如圖．合成甲醇是放熱反應，溫度越低轉化率越大，結合圖象可知，230℃的實驗結果所對應的曲線是 X；
故答案為：X；

點評：本題考查了化學反應熱的計算應用，熱化學方程式的書寫，蓋斯定律的應用，化學平衡的進行方向，數據分析方法，題目難度較大．