工业上通常在恒容密闭容器中采用CO（g）和H2（g）反应催化合成甲醇CH3OH（g）：（1）已知：①2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ•mol-1②2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-398.0kJ•mol-1③2CH3OH（g）+

Question

工业上通常在恒容密闭容器中采用CO（g）和H₂（g）反应催化合成甲醇CH₃OH（g）：
（1）已知：①2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-398.0kJ•mol^-1③2CH₃OH（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1104.0kJ•mol^-1则CO（g）与H₂（g）合成CH₃OH（g）的热化学方程式是______．
（2）据研究，反应过程中起催化作用的为CuO，反应体系中含少量CO₂有利于维持催化剂CuO的量不变，原因是：______ （用化学方程式表示）．
（3）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同）______．
A．混合气体的密度不变
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．CH₃OH（g）、CO（g）、H₂（g）的浓度都不再发生变化
D．生成CH₃OH（g）的速率与消耗CO（g）的速率相等
（4）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）．

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.250	0.012

某温度下，将2molCO（g）和6mol H₂（g）充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c（CO）=0.5mol/L，则CO（g）的转化率为______，此时的温度为______．
（5）要提高CO（g）的转化率，可以采取的措施是______．
A．升高温度       B．加入催化剂    C．增加CO（g）的浓度
D．加入H₂（g）加压 E．分离出甲醇    F．加入惰性气体加压
（6）一定条件下，在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器		甲	乙	丙
反应物投入量		1molCO  2molH2	1molCH3OH	2molCH3OH
平衡数据	CH3OH的浓度（mol/L）	c1	c2	c3
	反应的能量变化的绝对值（kJ）	a	b	c
	体系压强（Pa）	P1	P2	P3
	反应物转化率	α1	α2	α3

下列说法正确的是______．
A.2c₁＞c₃      B．a+b=129         C.2p₂＜p₃      D．α₁+α₃＜1．_23
22^-1₂₂₂^-1₃₂₂₂^-1<sub>23
2



32
3</sub>

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.250	0.012

温度 250℃ 300℃ 350℃温度250℃300℃350℃ K 2.041 0.250 0.012K2.0410.2500.012<sub>2


2</sub>

容器		甲	乙	丙
反应物投入量		1molCO  2molH2	1molCH3OH	2molCH3OH
平衡数据	CH3OH的浓度（mol/L）	c1	c2	c3
	反应的能量变化的绝对值（kJ）	a	b	c
	体系压强（Pa）	P1	P2	P3
	反应物转化率	α1	α2	α3

容器 甲 乙 丙容器甲乙丙 反应物投入量 1molCO  2molH₂ 1molCH₃OH 2molCH₃OH反应物投入量1molCO  2molH₂₂1molCH₃OH₃2molCH₃OH₃ 平衡数据 CH₃OH的浓度（mol/L） c₁ c₂ c₃平衡数据CH₃OH的浓度（mol/L）₃c₁₁c₂₂c₃₃ 反应的能量变化的绝对值（kJ） a b c反应的能量变化的绝对值（kJ）abc 体系压强（Pa） P₁ P₂ P₃体系压强（Pa）P₁₁P₂₂P₃₃ 反应物转化率 α₁ α₂ α₃反应物转化率α₁₁α₂₂α_33
132313

Answer 1

（1）已知①2CO（g）+O₂2（g）=2CO₂2（g）△H=-566.0kJ•mol^-1-1，
②2H₂2（g）+O₂2（g）=2H₂2O（g）△H=-398.0kJ•mol^-1-1，
③2CH₃3OH（g）+3O₂2（g）=2CO₂2（g）+4H₂2O（g）△H=-1104.0kJ•mol^-1-1，
根据盖斯定律：①×(1)/(2)+②-③×(1)/(2)得：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）；△H=-129.0 kJ•mol^-1；
故答案为：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）；△H=-129.0 kJ•mol^-1；
（2）在加热条件下CO能还原CuO使其减少，因此反应体系中含有少量二氧化有利于抑制反应向正反应方向移动，维持CuO的量不变，反应方程式为CuO+CO⇌Cu+CO₂，
故答案为：CuO+CO⇌Cu+CO₂；
（3）A．反应容器的体积不变，质量守恒，所以混合气体的密度始终不变，不能判断平衡状态，故A错误；
B．反应后气体的物质的量减少，气体的质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量逐渐减小，当混合气体的平均相对分子质量保持不变即是平衡状态，故B正确；
C．CH₃OH（g）、CO（g）、H₂（g）的浓度都不再发生变化，即是平衡状态，故C正确；
D．生成CH₃OH（g）为正速率，消耗CO（g）的也为正速率，均为正速率，二者相等，不能说明达到平衡状态，故D错误；
故答案为：BC；
（4）某温度下，将2mol CO和6mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c（CO）=0.5mol•L^-1，
                CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃ OH（g）
起始量（mol/L）  1       3        0
变化量（mol/L） 0.5      1       0.5
平衡量（mol/L） 0.5      2       0.5
则CO（g）的转化率为：(0.5)/(1)×100%=50%；
平衡常数K=(c(CH3OH))/(c(CO)•c2(H2))=(0.5)/(0.5×22)=0.25；
对比图表可知，反应是在310°C达到的平衡，
故答案为：50%；310；
（5）A．已知该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，CO的转化率减小，故A错误；
B．加入催化剂，平衡不移动，则CO的转化率不变，故B错误；
C．增加CO（g）的浓度，CO的转化率减小，故C错误；
D．加入H₂（g）加压，平衡正移，CO的转化率增大，故D正确；
E．分离出甲醇，则平衡正移，CO的转化率增大，故E正确；
F．加入惰性气体加压，由于容器的体积不变，各反应物的浓度不变，平衡不移动，CO的转化率不变，故F错误；
故答案为：DE；
（6）A、甲、丙相比较，把甲等效为开始加入1molCH₃OH，丙中甲醇的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2c₁＜c₃，故A错误；
B、由题目可知生成1molCH₃OH的能量变化129kJ，甲、乙平衡状态相同，令平衡时甲醇为nmol，对于甲容器，a=129n，对于乙容器b=129（1-n），故a+b=129，故B正确；
C、比较乙、丙可知，丙中甲醇的物质的量为乙的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2p₂＞p₃，故C错误；
D、甲、乙处于相同的平衡状态，则α₁+α₂=1，由C的分析可知α₂＞α₃，所以a₁+a₃＜1，故D正确；
故答案为：BD． (1)/(2)111222+②-③×(1)/(2)得：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）；△H=-129.0 kJ•mol^-1；
故答案为：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）；△H=-129.0 kJ•mol^-1；
（2）在加热条件下CO能还原CuO使其减少，因此反应体系中含有少量二氧化有利于抑制反应向正反应方向移动，维持CuO的量不变，反应方程式为CuO+CO⇌Cu+CO₂，
故答案为：CuO+CO⇌Cu+CO₂；
（3）A．反应容器的体积不变，质量守恒，所以混合气体的密度始终不变，不能判断平衡状态，故A错误；
B．反应后气体的物质的量减少，气体的质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量逐渐减小，当混合气体的平均相对分子质量保持不变即是平衡状态，故B正确；
C．CH₃OH（g）、CO（g）、H₂（g）的浓度都不再发生变化，即是平衡状态，故C正确；
D．生成CH₃OH（g）为正速率，消耗CO（g）的也为正速率，均为正速率，二者相等，不能说明达到平衡状态，故D错误；
故答案为：BC；
（4）某温度下，将2mol CO和6mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c（CO）=0.5mol•L^-1，
                CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃ OH（g）
起始量（mol/L）  1       3        0
变化量（mol/L） 0.5      1       0.5
平衡量（mol/L） 0.5      2       0.5
则CO（g）的转化率为：(0.5)/(1)×100%=50%；
平衡常数K=(c(CH3OH))/(c(CO)•c2(H2))=(0.5)/(0.5×22)=0.25；
对比图表可知，反应是在310°C达到的平衡，
故答案为：50%；310；
（5）A．已知该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，CO的转化率减小，故A错误；
B．加入催化剂，平衡不移动，则CO的转化率不变，故B错误；
C．增加CO（g）的浓度，CO的转化率减小，故C错误；
D．加入H₂（g）加压，平衡正移，CO的转化率增大，故D正确；
E．分离出甲醇，则平衡正移，CO的转化率增大，故E正确；
F．加入惰性气体加压，由于容器的体积不变，各反应物的浓度不变，平衡不移动，CO的转化率不变，故F错误；
故答案为：DE；
（6）A、甲、丙相比较，把甲等效为开始加入1molCH₃OH，丙中甲醇的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2c₁＜c₃，故A错误；
B、由题目可知生成1molCH₃OH的能量变化129kJ，甲、乙平衡状态相同，令平衡时甲醇为nmol，对于甲容器，a=129n，对于乙容器b=129（1-n），故a+b=129，故B正确；
C、比较乙、丙可知，丙中甲醇的物质的量为乙的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2p₂＞p₃，故C错误；
D、甲、乙处于相同的平衡状态，则α₁+α₂=1，由C的分析可知α₂＞α₃，所以a₁+a₃＜1，故D正确；
故答案为：BD． (1)/(2)111222得：CO（g）+2H₂2（g）⇌CH₃3OH（g）；△H=-129.0 kJ•mol^-1-1；
故答案为：CO（g）+2H₂2（g）⇌CH₃3OH（g）；△H=-129.0 kJ•mol^-1-1；
（2）在加热条件下CO能还原CuO使其减少，因此反应体系中含有少量二氧化有利于抑制反应向正反应方向移动，维持CuO的量不变，反应方程式为CuO+CO⇌Cu+CO₂2，
故答案为：CuO+CO⇌Cu+CO₂2；
（3）A．反应容器的体积不变，质量守恒，所以混合气体的密度始终不变，不能判断平衡状态，故A错误；
B．反应后气体的物质的量减少，气体的质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量逐渐减小，当混合气体的平均相对分子质量保持不变即是平衡状态，故B正确；
C．CH₃3OH（g）、CO（g）、H₂2（g）的浓度都不再发生变化，即是平衡状态，故C正确；
D．生成CH₃3OH（g）为正速率，消耗CO（g）的也为正速率，均为正速率，二者相等，不能说明达到平衡状态，故D错误；
故答案为：BC；
（4）某温度下，将2mol CO和6mol H₂2充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c（CO）=0.5mol•L^-1-1，
                CO（g）+2H₂2（g）⇌CH₃3 OH（g）
起始量（mol/L）  1       3        0
变化量（mol/L） 0.5      1       0.5
平衡量（mol/L） 0.5      2       0.5
则CO（g）的转化率为：(0.5)/(1)×100%=50%；
平衡常数K=(c(CH3OH))/(c(CO)•c2(H2))=(0.5)/(0.5×22)=0.25；
对比图表可知，反应是在310°C达到的平衡，
故答案为：50%；310；
（5）A．已知该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，CO的转化率减小，故A错误；
B．加入催化剂，平衡不移动，则CO的转化率不变，故B错误；
C．增加CO（g）的浓度，CO的转化率减小，故C错误；
D．加入H₂（g）加压，平衡正移，CO的转化率增大，故D正确；
E．分离出甲醇，则平衡正移，CO的转化率增大，故E正确；
F．加入惰性气体加压，由于容器的体积不变，各反应物的浓度不变，平衡不移动，CO的转化率不变，故F错误；
故答案为：DE；
（6）A、甲、丙相比较，把甲等效为开始加入1molCH₃OH，丙中甲醇的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2c₁＜c₃，故A错误；
B、由题目可知生成1molCH₃OH的能量变化129kJ，甲、乙平衡状态相同，令平衡时甲醇为nmol，对于甲容器，a=129n，对于乙容器b=129（1-n），故a+b=129，故B正确；
C、比较乙、丙可知，丙中甲醇的物质的量为乙的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2p₂＞p₃，故C错误；
D、甲、乙处于相同的平衡状态，则α₁+α₂=1，由C的分析可知α₂＞α₃，所以a₁+a₃＜1，故D正确；
故答案为：BD． (0.5)/(1)0.50.50.5111×100%=50%；
平衡常数K=(c(CH3OH))/(c(CO)•c2(H2))=(0.5)/(0.5×22)=0.25；
对比图表可知，反应是在310°C达到的平衡，
故答案为：50%；310；
（5）A．已知该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，CO的转化率减小，故A错误；
B．加入催化剂，平衡不移动，则CO的转化率不变，故B错误；
C．增加CO（g）的浓度，CO的转化率减小，故C错误；
D．加入H₂（g）加压，平衡正移，CO的转化率增大，故D正确；
E．分离出甲醇，则平衡正移，CO的转化率增大，故E正确；
F．加入惰性气体加压，由于容器的体积不变，各反应物的浓度不变，平衡不移动，CO的转化率不变，故F错误；
故答案为：DE；
（6）A、甲、丙相比较，把甲等效为开始加入1molCH₃OH，丙中甲醇的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2c₁＜c₃，故A错误；
B、由题目可知生成1molCH₃OH的能量变化129kJ，甲、乙平衡状态相同，令平衡时甲醇为nmol，对于甲容器，a=129n，对于乙容器b=129（1-n），故a+b=129，故B正确；
C、比较乙、丙可知，丙中甲醇的物质的量为乙的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2p₂＞p₃，故C错误；
D、甲、乙处于相同的平衡状态，则α₁+α₂=1，由C的分析可知α₂＞α₃，所以a₁+a₃＜1，故D正确；
故答案为：BD． (c(CH3OH))/(c(CO)•c2(H2))c(CH3OH)c(CH3OH)c(CH3OH)3OH)c(CO)•c2(H2)c(CO)•c2(H2)c(CO)•c2(H2)2(H2)2)=(0.5)/(0.5×22)=0.25；
对比图表可知，反应是在310°C达到的平衡，
故答案为：50%；310；
（5）A．已知该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，CO的转化率减小，故A错误；
B．加入催化剂，平衡不移动，则CO的转化率不变，故B错误；
C．增加CO（g）的浓度，CO的转化率减小，故C错误；
D．加入H₂（g）加压，平衡正移，CO的转化率增大，故D正确；
E．分离出甲醇，则平衡正移，CO的转化率增大，故E正确；
F．加入惰性气体加压，由于容器的体积不变，各反应物的浓度不变，平衡不移动，CO的转化率不变，故F错误；
故答案为：DE；
（6）A、甲、丙相比较，把甲等效为开始加入1molCH₃OH，丙中甲醇的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2c₁＜c₃，故A错误；
B、由题目可知生成1molCH₃OH的能量变化129kJ，甲、乙平衡状态相同，令平衡时甲醇为nmol，对于甲容器，a=129n，对于乙容器b=129（1-n），故a+b=129，故B正确；
C、比较乙、丙可知，丙中甲醇的物质的量为乙的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2p₂＞p₃，故C错误；
D、甲、乙处于相同的平衡状态，则α₁+α₂=1，由C的分析可知α₂＞α₃，所以a₁+a₃＜1，故D正确；
故答案为：BD． (0.5)/(0.5×22)0.50.50.50.5×220.5×220.5×222=0.25；
对比图表可知，反应是在310°C达到的平衡，
故答案为：50%；310；
（5）A．已知该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，CO的转化率减小，故A错误；
B．加入催化剂，平衡不移动，则CO的转化率不变，故B错误；
C．增加CO（g）的浓度，CO的转化率减小，故C错误；
D．加入H₂2（g）加压，平衡正移，CO的转化率增大，故D正确；
E．分离出甲醇，则平衡正移，CO的转化率增大，故E正确；
F．加入惰性气体加压，由于容器的体积不变，各反应物的浓度不变，平衡不移动，CO的转化率不变，故F错误；
故答案为：DE；
（6）A、甲、丙相比较，把甲等效为开始加入1molCH₃3OH，丙中甲醇的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CH₃3OH（g）⇌CO（g）+2H₂2（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2c₁1＜c₃3，故A错误；
B、由题目可知生成1molCH₃3OH的能量变化129kJ，甲、乙平衡状态相同，令平衡时甲醇为nmol，对于甲容器，a=129n，对于乙容器b=129（1-n），故a+b=129，故B正确；
C、比较乙、丙可知，丙中甲醇的物质的量为乙的2倍，压强增大，对于反应CH₃3OH（g）⇌CO（g）+2H₂2（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2p₂2＞p₃3，故C错误；
D、甲、乙处于相同的平衡状态，则α₁1+α₂2=1，由C的分析可知α₂2＞α₃3，所以a₁1+a₃3＜1，故D正确；
故答案为：BD．