Question

目前有效控制及高效利用CO、的研究正引起全球广泛关注，根据中国化工报报道，美国科学家发现了几种新的可将CO、转化为甲醇的高活性催化体系，比目前工业使用的常见催化剂快近 90倍。

已知工业上可以利用制备涉及反应如下：

反应I：

反应II：

(1)写出工业上CO和制取甲醇的热化学方程式 ______ 。

(2)反应I能自发进行的条件是 ______。

(3)一定温度下，、CO在体积固定的密闭容器中发生如下反应：，下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据有 ______ 。

A.该反应的平衡常数不变                 

的消耗速率等于的生成速率

C.容器内的压强保持不变                 

混合气体的密度保持不变

E.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化

(4)500K，恒容密闭容器中充入的 和仅发生反应I，该反应10min时生成 ，此时达到平衡：

①用氢气表示该反应的速率为 ______ 。

②该温度下，反应I的平衡常数为 ______ 。

Answer

低温 C、E

【解析】

（1）根据盖斯定律写出CO和制取甲醇的热化学方程式。

（2）反应能自发进行的条件是。

（3）根据平衡状态的特征判断是否为平衡状态，注意“变量不变”时即达平衡。

（4）用三段式计算反应速率和平衡常数。

（1）把题中所给的两个热化学方程式分别记为①和②，

①

②

根据盖斯定律得；故答案为：；

（2）依据方程式：反应I：该反应能自发进行则满足：，、，故应该在低温下能自发进行；故答案为：低温；

（3）A．温度不变，平衡常数不变，故不能作为判断平衡的标志，故A错误；

B．所指的速率都是表示正反应速率，且比例不对，不能作为判断平衡标志，故B错误；

C．该反应前后气体体积不相等，则压强不变说明达到平衡，故C正确；

D．反应物和产物都是气体，则气体总质量不变、容器体积不变，则密度始终不变，故D错误；

E．混合气体的总质量不变，但反应前后气体的物质的量不等，则平均相对分子质量不变说明达到平衡，故E正确；

故选：CE；

（4）在温度为500K的条件下，2L恒容密闭容器中充入和，该反应10min时达到平衡，生成，

①氢气表示的反应速率为 ，故答案为：；

②该温度下，反应I的平衡常数，故答案为：200。