Question

【題目】工業(yè)上在恒容密閉容器中用下列反應合成甲醇：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H

（1）該反應的平衡常數(shù)表達式為_______；

（2）如表所列數(shù)據(jù)是反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)（K）

溫度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

①由表中數(shù)據(jù)判斷該反應的△H______0（填“＞”、“=”或“＜”）；

②某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應10s后達到平衡時測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉化率為____，用H2表示反應速率為_____，此時的溫度為______；

（3）要提高CO的轉化率，可以采取的措施是______；

a．升溫 b．加入催化劑 c．增加CO的濃度

d．恒容充入H2 e．恒壓充入惰性氣體 f．分離出甲醇

Answer 1

【答案】K= ＜ 80% 0.16molL-1s-1 250℃ DEF

【解析】

(1)已知反應CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，該反應的平衡常數(shù)表達式K=；

(2)①溫度升高，K減小，說明升高溫度平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應，即△H＜0；

②達到平衡時測得c(CO)=0.2mol/L，則轉化的CO的物質的量為2.0mol-0.2mol/L×2L=1.6mol，所以CO的轉化率為×100%=80%，則：

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始： 1mol/L 3mol/L 0

轉化： 0.8mol/L 1.6mol/L 0.8mol/L

平衡： 0.2mol/L 1.4mol/L 0.8mol/L

所以：用H2表示反應速率為=0.16molL-1s-1；

K==2.041(mol/L)-2，溫度應為250℃；

(3)A．升溫，平衡向逆反應方向移動，CO的轉化率的減小，故A錯誤；

B．加入催化劑，平衡不移動，轉化率不變，故B錯誤；

C．增加CO的濃度，CO的轉化率的減小，故C錯誤；

D．恒容充入H2，平衡向正反應方向移動，CO轉化率增大，故D正確；

E．恒壓充入惰性氣體，分壓減小，平衡向正反應方向移動，CO轉化率增大，故E正確；

F．分離出甲醇，平衡向正反應方向移動，轉化率增大，故F正確；

故答案為DEF。