Question

2．能源短缺是人類社會面臨的重大問題．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛地開發和應用前景．反應：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
①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	0.270	0.012

由表中數據判斷△H₁＜0（選填“＞”“=”或“＜”），根據該反應特點，此反應自發進行的條件是低溫（選填“高溫”“低溫”或“任何溫度”）
②某溫度下，將2mol CO和6mol H₂充入2L的密閉容器中，充分反應達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol•L^-1，則CO的轉化率為80%．

Answer 1

分析 ①依據平衡常數隨溫度變化分析溫度對平衡移動的影響，反應自發進行的判斷依據是△H-T△S＜0，據此判斷；
②利用三段式計算各自組分物質的量變化量、平衡時的物質的量，依據轉化率概念計算CO的轉化率；根據濃度計算出平衡常數，再判斷溫度．

解答 解：①由表數據可知，溫度升高，平衡常數減小，說明平衡逆向進行，逆向是吸熱反應，正向放熱反應，即△H₁＜0，CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）反應前后氣體體積減小，熵變△S＜0，滿足△H-T△S＜0，應在低溫下能自發進行，
故答案為：＜，低溫；
②按反應充分反應達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，物質的量為0.4mol；
             CO （g）+2H₂ （g）?CH₃OH （g）
起始量（mol） 2        6          0
變化量（mol） 1.6    3.2         1.6
平衡量（mol） 0.4    2.8         1.6
CO的轉化率=$\frac{1.6mol}{2mol}$×100%=80%，
故答案為：80%．

點評 本題考查了化學平衡的影響因素和有關計算、反應自發進行的判斷依據等，難度不大，注意掌握平衡計算的應用．