Question

【題目】工業上用CO生產燃料甲醇．一定條件下發生反應：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．從反應開始到平衡，用CO濃度變化表示平均反應速率v（CO）=
（2）圖2表示該反應進行過程中能量的變化．曲線a表示不使用催化劑時反應的能量變化，曲線b表示使用催化劑后的能量變化．該反應是（選填“吸熱”或“放熱”）反應，寫出反應的熱化學方程式 ．
（3）該反應平衡常數K為 ， 溫度升高，平衡常數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，該反應中反應物的總能量大于生成物的總能量，故該反應為放熱反應；
由圖可知，反應物為1molCO（g）和2molH2（g），生成物為1molCH3OH（g），△H=419﹣510=﹣91 kJmol﹣1 ，
故反應的熱化學方程式為：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
轉化（mol/L） 0.75 1.5 0.75
平衡（mol/L） 0.25 0.5 0.75
則化學平衡常數K= =12；溫度升高，平衡逆向移動，反應物的濃度增大，生成物的濃度減少，平衡常數減��；
所以答案是：12，減��；（4）a．該反應正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應移動，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】利用反應速率的定量表示方法和化學平衡常數的含義對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知反應速率的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；指在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組分的濃度不變的狀態．