Question

【题目】工业上用CO生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）．

（1）图1是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化情况．从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v（CO）=
（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化．曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化．该反应是（选填“吸热”或“放热”）反应，写出反应的热化学方程式 ．
（3）该反应平衡常数K为 ， 温度升高，平衡常数K（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（4）恒容条件下，下列措施中能使 增大的有 ．
a．升高温度 b．充入He气
c．再充入2molH2 d．使用催化剂．

Answer 1

【答案】
（1）0.075mol?L﹣1?min﹣1
（2）放热；CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=﹣91kJ?mol﹣1
（3）12；减小
（4）c
【解析】解：（1）v（CO）= =0.075 molL﹣1min﹣1 ， 所以答案是：0.075 molL﹣1min﹣1；（2）由图可知，该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应；
由图可知，反应物为1molCO（g）和2molH2（g），生成物为1molCH3OH（g），△H=419﹣510=﹣91 kJmol﹣1 ，
故反应的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=﹣91 kJmol﹣1 ，
所以答案是：放热，CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=﹣91 kJmol﹣1；（3）CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
开始（mol/L） 1 2 0
转化（mol/L） 0.75 1.5 0.75
平衡（mol/L） 0.25 0.5 0.75
则化学平衡常数K= =12；温度升高，平衡逆向移动，反应物的浓度增大，生成物的浓度减少，平衡常数减小；
所以答案是：12，减小；（4）a．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，n（CH3OH）/n（CO）减小，故a错误；
b．充入He（g），使体系压强增大，容器的容积不变，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO）不变，故b错误；
c．再通入2molH2 ， 平衡向正反应移动，n（CH3OH）/n（CO）增大，故c正确；
d．使用催化剂，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO）不变，故d错误，
所以答案是：c．
【考点精析】利用反应速率的定量表示方法和化学平衡常数的含义对题目进行判断即可得到答案，需要熟知反应速率的单位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度不变的状态．