Question

甲醇（CH₃OH）是一種重要的化工原料，合成甲醇的主要反應為：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）+Q．
Ⅰ．在一定條件下，上述反應在一密閉容器中達到平衡．
（1）體積不變的條件下，下列措施中有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率的是

 

（填字母）．
A．升高溫度      B．增大壓強      C．通入CO       D．通入H₂
（2）在保證H₂濃度不變的情況下，增大容器的體積，平衡

 

（填字母）．
A．向正反應方向移動       B．向逆反應方向移動       C．不移動
（3）作出此判斷的理由是

 

Ⅱ．原料氣的加工過程中常�；煊幸欢�量CO₂，為了研究不同溫度下CO₂對該反應的影響，以CO₂、CO和H₂的混合氣體為原料在一定條件下進行實驗，結(jié)果表明，原料氣各組分含量不同時，反應生成甲醇和副產(chǎn)物甲烷的碳轉(zhuǎn)化率是不相同的．實驗數(shù)據(jù)見下表：

CO2%-CO%-H2% （體積分數(shù)）		0-30-70			2-28-70			4-26-70			8-22-70			20-10-70
反應溫度/℃		225	235	250	225	235	250	225	235	250	225	235	250	225	235	250
碳轉(zhuǎn)化率（%）	CH3OH	4.9	8.8	11.0	36.5	50.7	68.3	19.0	33.1	56.5	17.7	33.4	54.4	8.0	12.0	22.6
	CH4	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	2.8	2.8	2.8

由上表數(shù)據(jù)可得出多個結(jié)論．
結(jié)論一：在一定條件下，反應溫度越高，碳轉(zhuǎn)化率

 

．結(jié)論二：

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學反應速率的影響因素

專題：化學平衡專題,化學反應速率專題

分析：Ⅰ、（1）提高CO的轉(zhuǎn)化率，可使化學平衡正向移動，加壓、減小生成物的濃度、增大氫氣的濃度、降溫等均能使反應正向移動，以此來解答；
（2）根據(jù)影響化學平衡移動的因素來回答；
（3）依據(jù)平衡常數(shù)分析平衡變化；
Ⅱ、由表格分析得出結(jié)論：在一定條件下，反應溫度越高，生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率越高；原料氣含少量CO₂有利于提高生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率，CO₂含量過高生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率又降低．

解答： 解：Ⅰ、（1）A、因該反應為放熱反應，則升溫平衡逆向移動，CO的轉(zhuǎn)化率降低，故A不選；    
B、因該反應為氣體體積減小的反應，則加壓（縮小體積）化學平衡正向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，故B選；   
C、增大CO的濃度，化學平衡正向移動，但CO的轉(zhuǎn)化率減小，故C不選；    
D、增大H₂的濃度，化學平衡正向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，故D選；       
故答案為：BD．
（2）保證H₂濃度不變的情況下，增大容器的體積，則氮氣、氨氣的濃度均不變，即Qc仍然是等于K，仍然是平衡狀態(tài)；
故答案為：C．
（3）反應的平衡常數(shù)K

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

，增大容器體積時，c（CH3OH）和c（CO）等比例減小，由于氫氣濃度不變，此時

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

仍等于K，所以平衡不移動；
故答案為：反應的平衡常數(shù)K

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

，增大容器體積時，c（CH3OH）和c（CO）等比例減小，由于氫氣濃度不變，此時

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

仍等于K，所以平衡不移動；
Ⅱ、由表格中原料氣各組分含量不同時反應生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率的數(shù)據(jù)可知：反應溫度越高，生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率越高；二氧化碳的體積分數(shù)為2%時生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率最高，二氧化碳的體積分數(shù)為20%生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率較低，不含二氧化碳時生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率最低，因此原料氣含少量CO₂有利于提高生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率，CO₂含量過高生成甲烷的碳轉(zhuǎn)化率又降低，
故答案為：越高；原料氣含少量CO₂有利于提高生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率，CO₂含量過高生成甲烷的碳轉(zhuǎn)化率又降低．

點評：本題考查學生有關化學平衡的有關知識，可以根據(jù)所學知識進行回答，主要是表格中數(shù)據(jù)的收集、分析、處理能力要求頗高，難度較大．