Question

“低碳循環”引起各國的高度重視，已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應生成以CO和H₂為主的合成氣，合成氣有廣泛應用。試回答下列問題：
（1）高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一，其基本反應為：
FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO₂(g) ΔH ＞0
已知在1100℃時，該反應的化學平衡常數K=0.263。
①溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，此時平衡常數K值__________（填“增大”、“減小”或“不變”）；
②1100℃時測得高爐中，c(CO₂)=0.025mol·L^-1，c(CO)="0.1" mol·L^-1，則在這種情況下，該反應向_______進行（填“左”或“右”），判斷依據是     
                                                           。
（2）一氧化碳與氫氣反應生成甲醇（催化劑為Cu₂O/ZnO）。
已知：2CO(g) + O₂(g)＝2CO₂(g)  ΔH ＝–566 kJ·mol^―1
2H₂O(g) ＝2H₂(g) + O₂(g)  ΔH ＝+484 kJ·mol^―1
CH₃OH(g) + 1/2O₂(g)＝CO₂(g) + 2H₂(g)  ΔH ＝–192.9 kJ·mol^―1
請寫出CO與H₂在一定條件下反應生成CH₃OH(g)的熱化學方程式
                                                               。
（3）目前工業上也可用CO₂來生產燃料甲醇，有關反應為：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH ＝-49.0 kJ·mol^-1，現向體積為1 L的密閉 容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，反應過程中測得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示。

①從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H₂)＝_______        _；
②反應達到平衡后，下列措施能使增大的是______（填符號）。

A．升高溫度	B．再充入H2	C．再充入CO2
D．將H2O(g)從體系中分離 E．充入He(g)

Answer 1

（1）① 增大（2分）；
② 右（1分），因為c(CO₂)/c(CO)=0.25＜0.263（2分。只要表述清楚即可）
（2）CO(g) +2 H₂(g) ＝ CH₃OH(g)  ΔH＝–90.1kJ·mol^―1（4分。沒標物質狀態或不正確不給分）
（3）①0.225mol/(L?min) （3分。單位錯誤不給分）；B D（2分。只填1個答案且正確給1分，2個或以上答案每填錯1個倒扣1分，不出現負分。）

解析