Question

（14分）工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應(yīng)合成甲醇：
CO(g) ＋ 2H₂(g) CH₃OH(g)         ΔH
（1）下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）。

溫度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

①由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH       0 （填“＞”、“＝”或“＜”）；    
②某溫度下，將2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密閉容器中，充分反應(yīng)后，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)＝ 0.2 mol／L，此時(shí)的溫度為          。
（2）T℃時(shí)，在時(shí)間t₀時(shí)刻，合成甲醇反應(yīng)達(dá)到平衡，若在t₁時(shí)刻將容器的體積縮小一倍，假定在t₂時(shí)刻后又達(dá)到新的平衡，請(qǐng)?jiān)趫D中用曲線表示在t₁～t₂階段氫氣、甲醇物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)示意圖（其它條件不變，曲線上必須標(biāo)明氫氣、甲醇）。

（3）300℃、1.01×10⁵Pa下，上述反應(yīng)的ΔH數(shù)值為90.8 kJ/mol。在該溫度下，在容積相同的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

容器		甲	乙	丙
反應(yīng)物投入量		1 mol CO、2 mol H2	1 mol CH3OH	2 mol CH3OH
平衡時(shí)數(shù)據(jù)	CH3OH的濃度（mol/L）	c1	c2	c3
	反應(yīng)放出或吸收的能量	x kJ	y kJ	z kJ
	反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率	Ф1	Ф2	Ф3

        請(qǐng)比較以下每組數(shù)據(jù)的大小（填“>”、“<”或“=”）：
①2c₁    c₃     ② x+y    90.8    ③Ф₁+Ф₃   1

Answer 1

（做圖4分，其它每空2分，共14分）
（1）①<  ；  ②250℃
（2）做圖題見(jiàn)右。

（一是氫氣、甲醇的起點(diǎn)必須標(biāo)準(zhǔn)確；二是變化趨勢(shì)要正確；三是名稱必須標(biāo)出，不標(biāo)不給分。氫氣的減少量與甲醇的增加量大致相等即可，評(píng)分時(shí)不必過(guò)于苛刻。完全正確4分，一、二中有一處不對(duì)扣2分。）
（3）①< ；②= ；③<

（1）①溫度升高，K減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱，ΔH<0；②首先計(jì)算出平衡常數(shù)與上表進(jìn)行比較，得到溫度，溫度不變，平常常數(shù)為定值；（2）改變體積，濃度出現(xiàn)突躍，體積縮小一倍，濃度增加一倍。壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，氫氣濃度由減小，甲醇濃度增加。（3）甲和乙為不同方向進(jìn)行的等效平衡，c₁=c₂，x+y=ΔH，乙和丙進(jìn)行比較，可認(rèn)為P_丙>p_甲，平衡朝生成甲醇方向移動(dòng)。