Question

【題目】工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）．

（1）圖1是表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的濃度隨時間變化情況．從反應(yīng)開始到平衡，用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v（CO）=
（2）圖2表示該反應(yīng)進行過程中能量的變化．曲線a表示不使用催化劑時反應(yīng)的能量變化，曲線b表示使用催化劑后的能量變化．該反應(yīng)是（選填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ．
（3）該反應(yīng)平衡常數(shù)K為 ， 溫度升高，平衡常數(shù)K（填“增大”、“不變”或“減小”）．
（4）恒容條件下，下列措施中能使 增大的有 ．
a．升高溫度 b．充入He氣
c．再充入2molH2 d．使用催化劑．

Answer 1

【答案】
（1）0.075mol?L﹣1?min﹣1
（2）放熱；CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=﹣91kJ?mol﹣1
（3）12；減小
（4）c
【解析】解：（1）v（CO）= =0.075 molL﹣1min﹣1 ， 所以答案是：0.075 molL﹣1min﹣1；（2）由圖可知，該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
由圖可知，反應(yīng)物為1molCO（g）和2molH2（g），生成物為1molCH3OH（g），△H=419﹣510=﹣91 kJmol﹣1 ，
故反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=﹣91 kJmol﹣1 ，
所以答案是：放熱，CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=﹣91 kJmol﹣1；（3）CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
開始（mol/L） 1 2 0
轉(zhuǎn)化（mol/L） 0.75 1.5 0.75
平衡（mol/L） 0.25 0.5 0.75
則化學(xué)平衡常數(shù)K= =12；溫度升高，平衡逆向移動，反應(yīng)物的濃度增大，生成物的濃度減少，平衡常數(shù)減小；
所以答案是：12，減��；（4）a．該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，n（CH3OH）/n（CO）減小，故a錯誤；
b．充入He（g），使體系壓強增大，容器的容積不變，反應(yīng)混合物的濃度不變，平衡不移動，n（CH3OH）/n（CO）不變，故b錯誤；
c．再通入2molH2 ， 平衡向正反應(yīng)移動，n（CH3OH）/n（CO）增大，故c正確；
d．使用催化劑，平衡不移動，n（CH3OH）/n（CO）不變，故d錯誤，
所以答案是：c．
【考點精析】利用反應(yīng)速率的定量表示方法和化學(xué)平衡常數(shù)的含義對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知反應(yīng)速率的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度不變的狀態(tài)．