Question

甲醇是一种新型的汽车动力燃料。回答下列问题：

⑴工业上可通过和化合来制备甲醇。已知某些化学键的键能数据如下表：

化学键
键能	413	436	358	1072	463

已知中的与之间为三键，则工业制备甲醇的热化学方程式为________。

⑵某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在容积固定为的密闭容器内充入和，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)，在时开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下表：

反应时间/	0	5	10	15	20	25
压强/	10.8	9.6	8.4	7.8	7.2	7.2

则从反应开始到时，以表示的平均反应速率________，该温度下平衡常数________，若升高温度，则值________(填“增大”“减小”或“不变")。

⑶模拟工业合成甲醇的反应，下图是4种投料比分别为、、、下，反应温度对平衡转化率影响的曲线。

①曲线对应的投料比为________。

②当曲线、、对应的投料比达到相同的平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是________。

③投料比为、反应温度为时，平衡混合气中的物质的量分数是________(精确到)。

Answer

4 减小 5：9 投料比越大，反应温度越低 20.8%

【解析】

⑴根据焓变等于断键吸收的能量减去成键放出的能量进行计算。

⑵建立三段式，根据压强之比等于物质的量之比计算消耗的量，再计算速率和平衡常数，利用平衡移动原理分析。

⑶①理解为n(CO)不变，不断增加氢气的物质的量，平衡正向移动，CO转化率增大；

②根据图像得出对应的反应温度与投料比的关系；

③投料比为、反应温度为时，CO的转化率为75%，建立三段式进行计算。

⑴根据焓变等于断键吸收的能量减去成键放出的能量，因此工业制备甲醇的热化学方程式为；故答案为： 。

⑵，则从反应开始到时，压强之比等于物质的量之比，因此，解得x=0.5，以表示的平均反应速率，该温度下平衡常数，该反应是放热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即逆向移动，值减小；故答案为：；4；减小。

⑶①下图是4种投料比分别为、、、下，可以理解为n(CO)不变，不断增加氢气的物质的量，平衡正向移动，CO转化率增大，因此曲线对应的投料比为5:9；故答案为：5:9。

②当曲线、、对应的投料比达到相同的平衡转化率时，根据图像得出对应的反应温度与投料比的关系是投料比越大，反应温度越低；故答案为：投料比越大，反应温度越低。

③投料比为、反应温度为时，CO的转化率为75%，因此有，平衡混合气中的物质的量分数；故答案为：20.8%。