Question

(15分)甲醇可通過將煤的氣化過程中生成的CO和H2在一定條件下，發生如下反應制得：。請根據圖示回答下列問題：

(1)   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)   寫出該反應的熱化學方程式________________
(3)   恒容條件下,下列措施中能使增大的有________________
A升高溫度                          B充人He氣
C再充入1molCO和2mol H 2           D使用催化劑
(4)   若在溫度和容器相同的三個密閉容器中,按不同方式投人反應物.，測得反應達到平衡吋的有關數據如下表：

則下列關系正確的是________
A c1=c2       B.
C. 2a1=a3         D. a1 +a2 =1
E該反應若生成1mol CH3OH，則放出(Q1+Q2)kJ熱量
(5)   若在一體積可變的密閉容器中充入l mol    CO 2mol H2和1mol CH3OH，達到平衡吋測得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，則該反應向________(填“正”、“逆”)反應方向移動，理由是________________

Answer 1

1)0.075mol/L·min
(2)CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(g);△H=-91KJ/mol
(3)   C   (4)  A  D  E
(5) 正 ：該反應前后氣體總質量不變,同溫同壓下達平衡時氣體密度增大,即氣體體積縮小,平衡正向移動。

(1)   由圖一可計算出：
（2）由圖二可得：1 mol CO與2 mol H₂反應生成1 mol CH₃OH氣體的反應為放熱反應，且反應熱為：419—510=-91KJ/mol；即該反應的熱化學方程式為：
CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(g);△H=-91KJ/mol
（3）因該反應為放熱反應，升高溫度平衡將向逆反應方向移動，將減小；恒容條件下，充人He氣，平衡不移動，將保持不變；再充入1molCO和2mol H ₂相當于增大了壓強，平衡將向正反應方向移動，將增大；使用催化劑，平衡不移動，仍將保持不變；
（4）恒溫、恒容下，甲與乙互為等效平衡
對于甲容器：CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(g);  △H=-91KJ/mol
起始物質的量  1     2         0
變化物質的量  x     2x         x          Q1
平衡物質的量 1—x   2—2x      x
對于乙容器：CH₃OH(g) ="==" CO(g)+2H₂(g)  △H=-91KJ/mol
起始物質的量   1          0      0
變化物質的量   y          y      2y       Q2
平衡物質的量 1—y         y      2y
由于甲與乙互為等效平衡，甲醇的濃度相等，即c1=c2 ：得1—y=x
α1=x；α2=y，所以得α1+α2=" x+" y=1
綜上所述，A、D正確；
對于甲、丙，丙的投料量恰好為甲的2倍，可看成是兩個甲合并成一個并的過程；將兩個甲合成一個丙的過程中，由于增大了壓強，平衡繼續向著正反應的方向移動，故Q3＞2Q1； a3＞2a1；B、D錯；E正確。
(5)   ，若在體積可變的密閉容器中達到平衡吋測得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，即可知反應后氣體的體積減小，即平衡向正反應方向移動。