Question

14．甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇（于固定容器中進(jìn)行）：2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）
（1）如表所列數(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該反應(yīng)的熵變△S＜0  （ 填：“＜，＞，=”）．該反應(yīng)在低溫（填：高溫或低溫）條件下能自發(fā)進(jìn)行．
②要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是df（填序號(hào)）．
a．升溫   b．加入催化劑   c．增加CO的濃度   d．加入H₂加壓
e．加入惰性氣體加壓   f．分離出甲醇
（2）如圖表示在溫度分別為T₁、T₂時(shí)，平衡體系中H₂的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線，A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率A＜C（填“＞”、“=”或“＜”，下同），A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)A=C，由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可采用升溫的方法（填“升溫”或“降溫”）．

Answer 1

分析 （1）①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）反應(yīng)氣體的物質(zhì)的量減少，依據(jù)化學(xué)方程式和平衡常數(shù)概念書寫，依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化判斷反應(yīng)能量變化；
②要提高CO的轉(zhuǎn)化率，一般使平衡正向移動(dòng)即可，但增加CO的濃度平衡雖然正向移動(dòng)，但CO的轉(zhuǎn)化率減小；
（2）根據(jù)壓強(qiáng)越大反應(yīng)速率越大判斷；化學(xué)平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)；由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可采用升溫的方法．

解答 解：（1）①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）反應(yīng)氣體的物質(zhì)的量減少，所以△S＜0；由表中數(shù)據(jù)可知溫度升高，K值減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)即為放熱反應(yīng)△H＜0，由△G=△H-T△S可知，反應(yīng)在低溫條件下能自發(fā)進(jìn)行，故答案為：＜；低溫；
②a．升溫平衡逆向移動(dòng)，則CO的轉(zhuǎn)化率減小，故錯(cuò)誤；
 b．加入催化劑平衡不移動(dòng)，則CO的轉(zhuǎn)化率不變，故錯(cuò)誤；
 c．增加CO的濃度，平衡雖然正向移動(dòng)，但CO的轉(zhuǎn)化率減小，故錯(cuò)誤；
  d．加入H₂加壓，平衡正向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率提高，故正確；
 e．加入惰性氣體加壓，平衡不移動(dòng)，則CO的轉(zhuǎn)化率不變，故錯(cuò)誤；
  f．分離出甲醇，平衡正向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率提高，故正確；
故選：d f；
（2）因?yàn)閴簭?qiáng)越大反應(yīng)速率越大，所以A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率A＜C；化學(xué)平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)，所以A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)A=C；由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可采用升溫的方法，故答案為：＜；=；升溫．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了平衡常數(shù)，平衡移動(dòng)原理分析應(yīng)等，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．