Question

“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H₂为主的合成气，合成气有广泛应用。试回答下列问题：

（1）高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：

FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO₂(g) ΔH ＞0

已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。

①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；

②1100℃时测得高炉中，c(CO₂)=0.025mol·L^-1，c(CO)=0.1 mol·L^-1，则在这种情况下，该反应向_______进行（填“左”或“右”），判断依据是     

                                                            。

（2）一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu₂O/ZnO）。

已知：2CO(g) + O₂(g)＝2CO₂(g)   ΔH ＝–566 kJ·mol^―1

2H₂O(g) ＝2H₂(g) + O₂(g)   ΔH ＝+484 kJ·mol^―1

CH₃OH(g) + 1/2O₂(g)＝CO₂(g) + 2H₂(g)   ΔH ＝–192.9 kJ·mol^―1

      请写出CO与H₂在一定条件下反应生成CH₃OH(g)的热化学方程式

                                                                。

（3）目前工业上也可用CO₂来生产燃料甲醇，有关反应为：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH ＝-49.0 kJ·mol^-1，现向体积为1 L的密闭 容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，反应过程中测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝_______         _；

②反应达到平衡后，下列措施能使增大的是______（填符号）。

A．升高温度                 B．再充入H₂         C．再充入CO₂

D．将H₂O(g)从体系中分离         E．充入He(g)

Answer

（1）① 增大（2分）；

② 右（1分），因为c(CO2)/c(CO)=0.25＜0.263（2分。只要表述清楚即可）

（2）CO(g) +2 H2(g) ＝ CH3OH(g)   ΔH＝–90.1kJ·mol―1 （4分。没标物质状态或不正确不给分）

（3）①0.225mol/(L•min) （3分。单位错误不给分）；B D（2分。只填1个答案且正确给1分，2个或以上答案每填错1个倒扣1分，不出现负分。）

【解析】略