1.目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
(1)如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化。在体积为4 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,反应达平衡后,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是 。
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1 mol CO2和3 mol H2
(2)在一密闭的容积可变的容器中,一定温度下,加入1 mol CO2和3 mol H2,不 同压力下反应达平衡时,测得的数据如下表。
压强(atm) 1 2 2 10 20
n(CH3OH)(mol) 0.22 0.30 0.86 0.92 0.96
由表中数据可以看出:增大压强,化学平衡向 方向移动,而从2 atm加压到5 atm,甲醇的物质的量增大较多的原因可能是_______________ ___________________________________________________。
解析 本题主要考查化学平衡理论的运用,意在考查考生的读图、识表及分析判断能力。(1)a项,由于反应物的总能量大于生成物的总能量,正反应为放热反应,升温,平衡逆向移动,c(CH3OH)减小;b项,充入He(g),平衡不移动,c(CH3OH)不变;c项,将H2O(g)从体系中分离出来,平衡正向移动,c(CH3OH)增大;d项,再充入1 mol CO2和3 mol H2,假设容器扩大一倍,达到平衡再压缩,c(CH3OH)增大。(2)从表格中的数据不难看出,加压,平衡正向移动,从2 atm加压到5 atm,甲醇的物质的量增大较多的原因可能是压强增大后,CH3OH和H2O的状态由气态变为液态,有利于化学平衡正向移动,故CH3OH的产量有较大提高。
答案 (1)cd (2)正反应 压强增大后,CH3OH和H2O的状态由气态变为液态,有利于化学平衡正向移动,故CH3OH的产量有较大提高