甲醇 （CH3OH ） 是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景。一定条件下，可用合 成气（ CO、H2 ）合成甲醇：2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）回答下列问题：
（1）已知断裂1mol 有关化学键所吸收的能量数据如下表：
| 化学键 | H−H | O−H | C−H | C≡O | C−O |
| 能量/kJ | 436 | 462.8 | 413.4 | 1075 | 351 |
-107kJ/mol
-107kJ/mol
。（注：CO 和 N2 结构相似）（2）在三个不同容积的容器中分别充入1molCO 与 2molH2，恒温恒容下发生上述反应，测得平衡时 CO 的转化率如下表：
| 实验 | 温度（℃） | 容器体积 | CO 转化率 | 平衡压强 （ p ） |
| Ⅰ | 200 | V1 | 50% | p1 |
| Ⅱ | 200 | V2 | 70% | p2 |
| Ⅲ | 350 | V3 | 50% | p2 |
＞
＞
70%；V1＞
＞
V2 （填“＞”“=”或“＜”，下同）。②350℃时，实验Ⅲ反应的平衡常数 Kc=
V
2
3
V
2
3
（3）工业上，CO2 和 H2 反应也可以合成甲醇。CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g） ΔH=−49.58kJ•mol-1。在恒压的密闭容器中，充入一 定量的 CO2 和 H2，测得不同温度下，体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图所示。
①比较 T1 与 T2 的大小关系：T1
＜
＜
（填“＜”“=”或“＞”）T2。②在 T1 和 P2 的条件下，向密闭容器中充入1molCO2和3molH2，反应达到平衡时，容器 的容积为2.4L。保持 T1和此时容器的容积不变，再充入1molCO2 和3molH2，设达到平衡时CO2的总转化率为α，写出一个能够解出α的方程：
2
α
2
.
4
×
2
α
2
.
4
（
2
-
2
a
2
.
4
）
×
（
6
-
6
α
2
.
4
）
3
2
α
2
.
4
×
2
α
2
.
4
（
2
-
2
a
2
.
4
）
×
（
6
-
6
α
2
.
4
）
3
（4）以 CO2、H2 为原料合成 CH3OH 涉及的主要反应如下：
Ⅰ.CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1=−49.5kJ•mol-1
Ⅱ.CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g） ΔH2=−90.4kJ•mol−1
Ⅲ.CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH 3
一定条件下，向体积为 VL 的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH（g）为ɑmol,CO 为bmol,平衡时反应Ⅲ的平衡常数为
b
（
b
+
a
）
（
1
-
a
-
b
）
（
3
-
3
a
-
b
）
b
（
b
+
a
）
（
1
-
a
-
b
）
（
3
-
3
a
-
b
）
【答案】-107kJ/mol；＞；＞；；＜；=3；
V
2
3
2
α
2
.
4
×
2
α
2
.
4
（
2
-
2
a
2
.
4
）
×
（
6
-
6
α
2
.
4
）
3
b
（
b
+
a
）
（
1
-
a
-
b
）
（
3
-
3
a
-
b
）
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：36引用：1难度：0.6
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（2）T1℃时，向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4，只发生反应2CH4（g）⇌C2H4（g）+2H2（g），达到平衡时，测得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的转化率为；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c（CH4）=2c（C2H4），则0～25s内v（C2H4）=mol•L-1•s-1。
（3）CH4分解时几种气体的平衡分压（pPa）的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时，向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只发生反应2CH4（g）⇌C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此时的平衡常数Kp=（用平衡分压代替浓度进行计算）Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是（填标号）。
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
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（2）B的平均反应速率v（B）=mol/（L•min）；
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