Question

甲醇被稱為21世紀的新型燃料，在壓強為0.1MPa條件下，將a mol CO與3a mol H₂的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0
（1）△S

 

0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是

 

A．升高溫度                          
B．將CH₃OH（g）從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大         
D．再充入1mol CO和3mol H₂
（3）為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中．

實驗編號	T/℃	n（CO）/n（H2）	p/MPa
ⅰ	150	1/3	0.1
ⅱ			5
ⅲ	350		5

A．請在上表空格中填入剩余的實驗數(shù)據(jù)．
B．根據(jù)甲醇制備反應的特點，在給出的坐標圖中，畫出其在0.1MPa和5MPa條件下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線示意圖，并標明各條曲線的壓強．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）大多數(shù)的化合反應是放熱反應，根據(jù)反應物和產(chǎn)物氣體系數(shù)和的大小可以判斷熵變符號；
（2）根據(jù)化學平衡移動原理，增加甲醇產(chǎn)率，即使化學平衡正向移動即可；
（3）A、為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，只能改變一個條件且其它條件都相同才能作出判斷，根據(jù)定一議二原則，定溫度同，再比較壓強；
B、增大壓強，平衡向平衡向正反應方向移動，則CO的轉(zhuǎn)化率增大，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，以此確定圖象．

解答： 解：（1）大多數(shù)的化合反應是放熱反應，焓變小于零，該反應中，反應物的系數(shù)和大于產(chǎn)物氣體系數(shù)和，所以該反應是熵減的反應，熵變小于零，
故答案為：＜；
（2）A．該反應是放熱的，升高溫度，平衡逆向進行，會減小甲醇產(chǎn)率，故A錯誤；
B．將CH₃OH（g）從體系中分離，會促使平衡正向移動，提高甲醇的產(chǎn)率，故B正確；
C．充入He，使體系總壓強增大，體積不變，各組分濃度不變，所以平衡不會移動，不會改變甲醇產(chǎn)率，故C錯誤；
D．再充入1mol CO和3molH₂，增大壓強，平衡右移，有利提高甲醇的產(chǎn)率，故D正確；
故選BD．
（3）A為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，只能改變一個條件且其它條件都相同才能作出判斷，
，i和ii中壓強不同，則其溫度和n（CO）/n（H₂）必須相等；
ii和iii中壓強相等，則必須是溫度不等、n（CO）/n（H₂）相等，
故答案為：

實驗編號	T/℃	n（CO）/n（H2）	p/MPa
ⅰ
ⅱ	150	1/3
ⅲ		1/3

B．增大壓強，平衡向平衡向正反應方向移動，則CO的轉(zhuǎn)化率增大，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，則CO的轉(zhuǎn)化率減小，圖象可為，故答案為：．

點評：本題考查化學反應速率、平衡常數(shù)、化學平衡計算、化學平衡的影響因素及讀圖能力等，綜合性較大，難度中等，知識面廣，應加強平時知識的積累．注意控制變量法與定一議二原則應用．