Question

CO是對環(huán)境影響較大的氣體，對它的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑．
（1）工業(yè)上用CO和H₂做原料可以合成甲醇，作為液體燃料．已知：
①2H₂（g）+CO（g）+

3

2

O₂（g）=2H₂O（g）+CO₂（g）△H₁=-594.1kJ/mol
②2CH₃OH（l）+3O₂（g）=4H₂O（g）+2CO₂（g）△H₂=-1452kJ/mol
請寫出用CO（g）和H₂（g）合成1mol液態(tài)甲醇的熱化學反應方程式：

 

．
（2）一定溫度下，在容積為2L的恒容容器中加入3mol H₂和2mol CO，當反應2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）達到平衡時，測得容器內的壓強是反應前壓強的

3

5

，據此計算該溫度下反應的平衡常數(shù)（寫出計算過程）．
（3）在恒溫恒容的條件下，向（2）達到平衡的容器中再通入CO（g）和CH₃OH（g），使得CO（g）和CH₃OH（g）濃度均為原平衡的2倍，則平衡

 

．
A．向正反應方向移動                
B．向逆反應方向移動
C．不移動                          
D．無法判斷是否移動．

Answer 1

考點：用化學平衡常數(shù)進行計算,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,化學平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據蓋斯定律結合熱化學方程式計算所需熱化學方程式；
（2）利用化學平衡三行式解答，設平衡時CO轉化x mol?L^-1；
                                2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（l） 
  起始時各物質濃度（mol?L^-1 ）    1.5       1           0
  變化濃度（mol/L）              2x        x           x
  平衡時各物質濃度（mol?L^-1  ）  1.5-2x   1-x            x   
 依題意有達到平衡時，測得容器內的壓強是反應前壓強的

3

5

，
   1.5-2x+1-x+x=

3

5

×2.5                 
  x=0.5，平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積；
（3）利用Q與K的關系判斷，Q=K，達到平衡，Q＞K向逆向進行，Q＜K向正向進行．

解答： 解：（1）根據蓋斯定律：①-②×

1

2

得CO（g）和H₂（g）合成1mol液態(tài)甲醇的熱化學反應方程式：2H₂（g）+CO（g）=CH₃OH（l）△H =+131.9 kJ/mol；
故答案為：2H₂（g）+CO（g）=CH₃OH（l）△H =+131.9 kJ/mol；
（2）設平衡時CO轉化x mol?L^-1；
                                2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（l） 
  起始時各物質濃度（mol?L^-1 ）    1.5       1           0
  變化濃度（mol/L）              2x        x           x
  平衡時各物質濃度（mol?L^-1  ）  1.5-2x   1-x            x   
 依題意有達到平衡時，測得容器內的壓強是反應前壓強的

3

5

，
   1.5-2x+1-x+x=

3

5

×2.5                 
  x=0.5 
平衡常數(shù)K=

x

(1.5=x)2×(1-x)

=

0.5

0．52×0.5

=4
答：該溫度下反應的平衡常數(shù)為4；
（3）該反應的平衡常數(shù)表達式為：K=

c(CH3OH)

c2(H2)c(CO)

，在恒溫恒容的條件下，向（2）達到平衡的容器中再通入CO（g）和CH₃OH（g），使得CO（g）和CH₃OH（g）濃度均為原平衡的2倍，則Q=

2c(CH3OH)

2c(CO)c2(H2)

=K，平衡不移動，選C．
故答案為：C．

點評：本題考查了化學平衡計算應用，主要是平衡常數(shù)、轉化率的計算，平衡移動原理和平衡影響因素分析是解題關鍵，題目難度中等．