我国的实施拉开了车用燃料低碳革命的大幕.一些省市正在陆续试点与推广使用甲醇汽油.甲醇可通过将煤的气化过程中生成的CO和H2在一定条件下发生如下反应制得:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g).图I.图Ⅱ是关于该反应进行情况的图示.请根据图示回答下列问题:(1)图I是反应时CO和CH3OH的浓度随时间的变化情况.从反应开始到平衡.用CO浓� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（19分）我国《车用燃料甲醇国家标准》的实施拉开了车用燃料低碳革命的大幕，一些省市正在陆续试点与推广使用甲醇汽油。甲醇可通过将煤的气化过程中生成的CO和H₂在一定条件下发生如下反应制得：CO(g) + 2H₂(g) CH₃OH(g)。图I、图Ⅱ是关于该反应进行情况的图示。

请根据图示回答下列问题：
（1）图I是反应时CO和CH₃OH的浓度随时间的变化情况，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Ⅱ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，在图Ⅱ中画出使用催化剂后的能量变化曲线b。
（3）写出该反应的热化学方程式                                  。
（4）该反应的平衡常数K的表达式为                 ；当温度升高时，该平衡常数K将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）恒容条件下，下列措施中能使增大的有         。
A．升高温度                              B．充人He气
C．再充入1molCO和2molH₂               D．使用催化剂
（6）在恒温条件下，保持CO浓度不变，扩大容器体积，则平衡      （填“逆向移动”、“正向移动”、“不移动”）
（7）在温度、容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投料，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下

容器	甲	乙	丙
投料量	1mol CO 、2mol H₂	1molCH₃OH	2molCH₃OH
CH₃OH的浓度（mol·L^-1）	c₁	c₂	c₃
反应的能量变化	放出Q₁kJ	吸收Q₂kJ	吸收Q₃kJ
体系压强（Pa）	P₁	P₂	P₃
反应物转化率	α₁	α₂	α₃

则下列关系正确的是
A．c₁= c₂ B．Q₃= 2Q₂ C．2 P₁＜P₃
D．α₁+α₂=1

E．2α₂=α₃
F．该反应若生成1molCH₃OH放出的热量为（Q₁+ Q₂）kJ
（8）若在一体积可变的密闭容器中充入1mol CO、2mol H₂和1molCH₃OH，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则该反应向（填“正”、“逆”）反应方向移动，理由是

（1）0.075mol/(L·min)
（2）
（3）CO(g) + 2H₂(g)   CH₃OH(g)；△H= -91kJ·mol^-¹
（4）   减小
（5）C
（6）逆向移动  （7）ADF
（8）正   反应前后气体总质量不变，同温同压下达到平衡时气体密度增大，即气体体积缩小，平衡正向移动

解析试题分析：（1）v(CO)===0.075mol/(L·min)。
（2）使用催化剂降低反应活化能，但△H不变。图象为：

（3）反应物能量比生成物能量高，反应为放热反应，热化学方程式为：
CO（g）+2H₂(g)=CH₃OH(g) △H= －91kJ·mol^－¹
（4）反应平衡常数表达式为，反应为放热反应，升高温度，平衡向左移动，K减小。
（5）升高温度，平衡左移，减小；充入He气和使用催化剂，平衡不移动，不变；再充入1molCO和2molH₂等效于增大压强，平衡向右移动，增大。
（6）恒温，K不变，保持CO浓度不变，扩大容器体积，浓度商Q>K，平衡向逆反应方向移动。
（7）甲和乙完全等效，c₁=c₂，₁+₂=1，Q₁+Q₂=91，p₁=p₂；
乙与丙比较：c₃>2c₂，Q₃<2Q₂，p₃<2p₂，₃<₂。
（8）体系中全是气体，质量守恒，达到平衡时气体密度增大，所以体积缩小，反应向正方向进行。
考点：化学反应速率热化学方程式勒沙特列原理化学平衡常数等效平衡
点评：本题综合性较强，尤其是（7）等效平衡的判断难度较大。

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A．用这种纤维乙醇部分替代成品油，有助于缓解日益增长的成品油需求

B．这一项目不仅使秸秆类废物得到科学利用，而且能为国家节约大量粮食

C．乙醇能部分替代汽油作车用燃料是因为乙醇与汽油组成元素相同，化学成分相似

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请根据图示回答下列问题：
（1）图I是反应时CO和CH₃OH的浓度随时间的变化情况，从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v（CO）=

0.075mol/（L?min）

（2）图Ⅱ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，在图Ⅱ中画出使用催化剂后的能量变化曲线b．
（3）写出该反应的热化学方程式：

CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）；△H=-91kJ?mol^-1

（4）该反应的平衡常数K的表达式为

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

；当温度升高时，该平衡常数K将

减小

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（5）恒容条件下，下列措施中能使

n(CH3OH)

n(CO)

增大的有

A．升高温度 B．充入He气
C．再充入1molCO和2molH₂ D．使用催化剂．

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（3）写出该反应的热化学方程式。

（4）该反应的平衡常数K的表达式为；当温度升高时，该平衡常数K将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）恒容条件下，下列措施中能使增大的有。

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（6）在恒温条件下，保持CO浓度不变，扩大容器体积，则平衡（填“逆向移动”、“正向移动”、“不移动”）

（7）在温度、容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投料，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下

容器	甲	乙	丙
投料量	1mol CO 、2mol H₂	1molCH₃OH	2molCH₃OH
CH₃OH的浓度（mol·L^-1）	c₁	c₂	c₃
反应的能量变化	放出Q₁ kJ	吸收Q₂ kJ	吸收Q₃ kJ
体系压强（Pa）	P₁	P₂	P₃
反应物转化率	α₁	α₂	α₃

则下列关系正确的是

A．c₁= c₂ B．Q₃ = 2Q₂ C．2 P₁＜P₃

D．α₁+α₂=1 E．2α₂=α₃

F．该反应若生成1molCH₃OH放出的热量为（Q₁+ Q₂）kJ

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