Question

目前，CO、CO₂的有效开发利用成为科学家研究的主要课题。

I.CO可用于合成甲醇

（1）己知：CO、H₂、CH₃OH(g)的燃烧热△H分别为-283 kJ•mol^-1、-285.8 kJ•mol^-1、-764.5 kJ•mol^-1。则CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)的△H =__________。

（2）将1molCO和2molH₂充入密闭容器中发生上述反应。其他条件相同时，CO的平衡转化率[α（CO）]与压强（P）和温度（T）的关系如图所示。

①A、B两点CH₃OH的质量分数ω（A）______ω（B）（填“>”、“<”或“=”），理由是__________。

②C、D两点的逆反应速率：v（C）______v（D）（填“>”、“<”或“=”），理由是_________。③200℃时，测得E点的容器容积为10L。该温度下，反应的平衡常数K=__________；保持温度和容积不变，再向容器中充入1molCO、1molH₂和xmolCH₃OH时，若使v_正>v_逆，则x的取值范围为________。

Ⅱ.CO₂的综合利用

（3）CO₂转化为甲醇有广泛应用前景。T℃时，在容积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH<0，达到平衡状态，其它条件不变，下列措施中能使增大的是_________（填选项字母）。

A．升高温度                B．再充入1molCH₃OH(g)和1molH₂O(g)

C．加入催化剂              D．再充入一定量CO₂

（4）CO₂可转化为碳酸盐，其中Na₂CO₃是一种用途广泛的碳酸盐。

常温下，用NaOH溶液吸收CO₂得到pH=10的Na₂CO₃溶液，吸收过程中水的电离平衡将___________移动（填“正向”、“逆向”或“不”）试计算该Na₂CO₃溶液中=_________________。

（已知常温下，H₂CO₃的电离平衡常数K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11）    K₁=5.4×10^-2）

Answer

-90 kJ•mol-1 > 该反应为放热反应，A点温度低于B点，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO的平衡转化率减小，CH3OH的质量分数减小 > 该反应为有气体参与的反应，C点压强大于D点，增大压强，反应速率加快 2500 0≤x<58 B 正向 0.47

【解析】（1）己知：CO、H2、CH3OH(g)的燃烧热△H分别为-283 kJ•mol-1、-285.8 kJ•mol-1、-764.5 kJ•mol-1。则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H =-283 kJ•mol-1-285.8 kJ•mol-1×2+764.5 kJ•mol-1=-90 kJ•mol-1 。（2）①A、B两点CH3OH的质量分数ω（A）>ω（B）理由是该反应为放热反应，A点温度低于B点，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO的平衡转化率减小，CH3OH的质量分数减小 。②C、D两点的逆反应速率：v（C） >v（D），该反应为有气体参与的反应，C点压强大于D点，增大压强，反应速率加快；③200℃时，测得E点的容器容积为10L，E点CO的转化率为80%，转化的CO为0.8mol

该温度下，反应的平衡常数K=。

保持温度和容积不变，再向容器中充入1molCO、1molH2和xmolCH3OH时，若使v正>v逆，，解得x<58，则x的取值范围为0≤x<58。

（3）A．升高温度，平衡逆向移动， 减小，故A错误；B．再充入1molCH3OH(g)和1molH2O(g)，相当于加压，平衡正向移动，增大，故B正确；C．加入催化剂，平衡不移动，故C错误；D．再充入一定量CO2， 减小，故D错误；故选B；（4）Na2CO3溶液水解，促进水电离平衡正向移动；=