【題目】甲醇是重要的化工原料,又可稱為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主反應如下:

CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) H1

CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) H2

CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) H3

回答下列問題:

1)已知反應①中的相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學鍵

HH

CO

C O

HO

CH

E/kJ.mol-1

436

343

1076

465

413

由此計算△H1=_____kJ·mol-1,已知△H2=58kJ·mol-1,則△H3=_______kJ·mol-1

2)反應①的化學平衡常數(shù)K的表達式為_____;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關系的曲線為______(填曲線標記字母)。

3)合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時體系中的CO平衡轉化率α與溫度和壓強的關系如圖2所示。 α(CO)值隨溫度升高而_______(填增大減小)。圖2中的壓強由大到小為___________________。

【答案】 -99 +41 減小

【解析】(1)、反應熱=反應物總鍵能生成物總鍵能,△H1=1076kJ.mol1+2×436kJ.mol1(3×413+343+465)kJ.mol1=99kJ.mol1;

根據(jù)蓋斯定律:②①=③,△H3=△H2△H1=58kJ.mol1(99kJ.mol1)=+41kJ.mol1

故答案為:99;+41

(2)、反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),根據(jù)平衡常數(shù)的定義,則平衡常數(shù)為故答案為: ;

根據(jù)(1)中的計算可知,反應①正反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,平衡常數(shù)減小,故曲線a正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關系,

故答案為: ; 。

(3)、由圖可知,壓強一定時,隨溫度的升高,CO的轉化率減小,反應①正反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,平衡體系中CO的量增大,反應③為吸熱反應,升高溫度,平衡向正反應方向移動,又使平衡體系中CO的增大,總結果,隨溫度升高,CO的轉化率減;

相同溫度下,反應③前后氣體分子數(shù)不變,壓強改變不影響其平衡移動,反應①正反應為氣體分子數(shù)減小的反應,增大壓強,有利于平衡向正反應方向移動,CO的轉化率增大,故增大壓強有利于CO的轉化率升高,故壓強:P3>P2>P1,

故答案為:減;P3>P2>P1。

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(1)5minA的物質的量濃度___________________

(2)5min內(nèi)D的平均化學反應速率____________________;

(3)B的轉化率_____________________________;

(4)反應后容器中的總壓強與反應前總壓強之比為_________________

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