Question

工業上通常在恒容密閉容器中采用CO(g)和H₂ (g)反應催化合成甲醇CH₃OH(g)：

（1）已知：① 2CO(g) + O₂ (g) = 2CO₂ (g)  ΔH = -566.0 kJ·mol^-1  ② 2H₂(g) + O₂ (g) =2 H₂O (g)  ΔH = -398.0 kJ·mol^-1  ③2CH₃OH(g) +3 O₂ (g) =2CO₂ (g) +4 H₂O(g)  ΔH = -1104.0 kJ·mol^-1則CO(g)與H₂(g)合成CH₃OH(g)的熱化學方程式是_______________。

（2）據研究，反應過程中起催化作用的為CuO，反應體系中含少量CO₂有利于維持催化劑CuO的量不變，原因是：_______________________________ (用化學方程式表示)。

（3）判斷反應達到平衡狀態的依據是（填字母序號，下同）__________。

A. 混合氣體的密度不變

B. 混合氣體的平均相對分子質量不變

C. CH₃OH(g)、CO(g)、H₂(g)的濃度都不再發生變化

D.生成CH₃OH(g)的速率與消耗CO(g)的速率相等

（4）下表所列數據是反應在不同溫度下的化學平衡常數（K）。

溫度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.250	0.012

某溫度下，將2molCO(g)和6mol H₂(g)充入2L的密閉容器中，充分反應后，達到平衡時測得c(CO)=0.5mol/L，則CO(g)的轉化率為________，此時的溫度為__________。

（5）要提高CO(g)的轉化率，可以采取的措施是__________。

A. 升高溫度                   B. 加入催化劑               C. 增加CO(g)的濃度

D. 加入H₂(g)加壓     E. 分離出甲醇               F.加入惰性氣體加壓

（6）一定條件下，在容積相同的三個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數據如下：

容器		甲	乙	丙
反應物投入量		1molCO  2molH2	1molCH3OH	2molCH3OH
平衡數據	CH3OH的濃度（mol/L）	c 1	c 2	c 3
	反應的能量變化的絕對值(kJ)	a	b	c
	體系壓強（Pa）	P1	P2	P3
	反應物轉化率	α1	α2	α3

       下列說法正確的是__________。

       A. 2c₁>c₃                    B.  a+b=129         C.  2p₂<p₃                   D. α₁+α₃<1

Answer 1

（1）CO(g)+2H₂ (g) CH₃OH(g)；ΔH = -129.0 kJ·mol^-1（2分）

（2）CuO＋COCu＋CO₂ 或Cu＋CO₂ CuO＋CO  (寫＝得1分)（2分）

（3）B C（對一個得1分，見錯不得分，共2分）

（4）50%  （2分）      300℃   （2分）

（5）D E（對一個得1分，見錯不得分，共2分）

（6）B D（對一個得1分，見錯不得分，共2分）