2019年教師招聘考試：化學(xué)反應(yīng)原理（二）
來(lái)源：招教網(wǎng)時(shí)間：2019-01-24 17:04:27責(zé)任編輯：jiameng
甲醇是重要的化工原料，又可稱(chēng)為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的主反應(yīng)如下： ①CO(g)+H2(g) ?CH3OH(g) △H1 ②CO2(g)+H2(g)?CH3OH（g）+H2O(g) △H2③CO2(g)+H2(g) ?CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列問(wèn)題： （1）已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下： 由此計(jì)算△H1=________kJ.mol-1，已知△H2=-58kJ.mol-1，則△H3=________kJ.mol-1（2）反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為_(kāi)_______；圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線(xiàn)為_(kāi)_______（填曲線(xiàn)標(biāo)記字母），其判斷理由是________。
（3）合成氣的組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時(shí)體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率（a）與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。a（CO）值隨溫度升高而________（填“增大”或“減小”），其原因是________。 【答案】 （1）-99；+41 （2）
；a；反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變小； （3）減?。簧邷囟葧r(shí)，反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡向向左移動(dòng)，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動(dòng)，又產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低；P3＞P2＞P1；相同溫度下，由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響，故增大壓強(qiáng)時(shí)，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高 試題解析： （1）由焓變的概念知，△H1=436×2+1076-413×3-465-343=-99kJ.mol-1；由蓋斯定律，△H3=△H2-△H1=-58+99=+41kJ.mol-1 （2）由平衡常數(shù)的概念，反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)
；因反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變小，故a曲線(xiàn)能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系。 （3）因反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)，平衡向向左移動(dòng)，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動(dòng)，又產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率減??；P3＞P2＞P1；相同溫度下，由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響，故增大壓強(qiáng)時(shí)，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高，即圖2中的壓強(qiáng)由大到小為P3＞P2＞P1。 【考點(diǎn)】化學(xué)平衡；化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算：根據(jù)鍵能計(jì)算
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