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填空题 较难0.4 引用1 组卷339
甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)，在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 = -49.5 kJ· mol−1
Ⅱ.CO2(g)+ H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2 = +40.9 kJ· mol−1
Ⅲ.CO (g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH3 = -90.4 kJ· mol−1
回答下列问题：
(1)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CO (g)和CH3OH (g)的物质的量分别为ɑ mol、b mol，此时H2O(g)的浓度为________ mol﹒L−1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数K为________。
(2)如图为合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.6时，体系中CO的平衡转化率α(CO)与温度和压强的关系，图中的压强由大到小的顺序为________。

(3)如图为一定比例的CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。490K时，根据曲线a、c可判断合成甲醇的反应机理是________。(填“A”或“B” )

A.COCO2CH3OH+H2O
B.CO2COCH3OH
(4)如图为一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时，体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系。

①温度为470K时，图中P点的v正________ v逆。(填“＞”“＜”或“=”)
②下列说法错误的是________。(填标号)
A.增大压强或加入大量催化剂均一定能提高甲醇的产率
B.490K之前，甲醇的产率随温度升高而增大的原因可能是升高温度使反应Ⅰ的平衡正向移动
C.490K之后，甲醇的产率随温度升高而减小的原因可能是因为催化剂活性降低
D.490K之后，甲醇的产率随温度的升高而减小的原因可能是升高温度使反应Ⅲ的平衡逆向移动
20-21高二上·山东日照·期中
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知识点：温度对化学平衡移动的影响压强对化学平衡移动的影响化学平衡常数的有关计算 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2
③CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)　ΔH3
回答下列问题：
(1)已知反应②中相关化学键键能数据如下：
化学键H－HC＝OC≡OH－O
E/kJ·mol－14368031076465

由此计算ΔH2＝____kJ·mol－1。已知ΔH3＝＋99kJ·mol－1，则ΔH1＝____kJ·mol－1。
(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。

①温度为470K时，图中P点____(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在490K之前，甲醇产率随温度升高而增大，490K之后，甲醇产率随温度升高而减小的原因分别是____。
②一定能提高甲醇产率的措施是____。
A．增大压强             B．升高温度             C．选择合适催化剂             D．加入大量催化剂
(3)如图为一定比例的CO2/H2，CO/H2、CO/CO2/H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。

①490K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是____(填“I”或“II”)。
Ⅰ．CO2 COCH3OH II．COCO2CH3OH＋H2O
②490K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，从热力学与动力学角度，并结合反应①、②分析原因____。
甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g) △H1；
②CO2 (g)+3H2 (g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=－58kJ/mol；
③CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H==+41k J/ mol。
回答下列问题：
(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下表：
化学键H—HC－OC≡OH－OC—H
E/(kJ·mol－1)4363431076465x

则x=___________。
(2)合成气组成n(H2)/n(CO+ CO2)=2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图甲所示。α(CO)值随温度升高而___________(填“增大”或“减小”)，其原因是_____；图中的压强由大到小为___________，其判断理由是_____________。
   
(3)若将1mol CO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中，在两种不同温度下发生反应②。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。

   


①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K1___________KⅡ(填“＞”“=”或“＜”)。
②一定温度下，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填序号)。
a.容器中压强不变             b.甲醇和水蒸气的体积比保持不变
c.v正(H2)=3v逆(CH3OH) d.2个C=0断裂的同时有6个H－H断裂
③若5min后反应达到平衡状态，H2的转化率为90%，则用CO2表示的平均反应速率为____，该温度下的平衡常数为___________；若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是___________。(填序号)。
a.缩小反应容器的容积        b.使用合适的催化剂
c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2
甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2
③CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H3
回答下列问题：
(1)已知反应ⅱ中相关化学键键能数据如下：
化学键H—HC=OC≡OH—O
E/( kJ∙mol−1)4368031076465
由此计算△H2=___ kJ∙mol−1。已知△H1=−63 kJ∙mol−1，则△H3=___ kJ∙mol−1。
(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图1所示。

①温度为470K时，图中P点___(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲醇产率下降的原因是___。
②提高甲醇产率的措施是___。
A．增大压强            B．升高温度          C．选择合适催化剂       D．加入大量催化剂
(3)如图2为一定比例的CO2/H2，CO/H2、CO/CO2/H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。当温度为490K时，根据曲线a、c，判断合成甲醇的反应机理是___(填“I”或“II”)。
Ⅰ.CO2COCH3OH
Ⅱ.COCO2CH3OH+H2O
(4)490K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，从平衡移动的角度，并结合反应①、②分析原因___。

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