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精英家教网工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).图1表示反应中能量的变化;图2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.
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线
 
(填:a或b)表示使用了催化剂;该反应属于
 
(填:吸热、放热)反应.
(2)下列说法正确的是
 

A.起始充入的CO为1mol
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1mol CO和2mol H2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=
 
;该温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化学平衡常数为
 
.若保持其它条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数
 
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2).
(5)已知CH3OH(g)+
32
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol又知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式
 

(6)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.写出用Co3+除去甲醇的离子方程式
 
分析:(1)根据图中反应的活化能的大小来分析是否使用催化剂,利用反应前后的总能量来分析反应的能量变化;
(2)A.利用转化的CO和平衡时CO的量来分析;
B.增加CO浓度,会促进氢气的转化;
C.该反应为反应前后压强不等的反应;
D.再充入1molCO和2molH2,体积不变,则压强增大,平衡正向移动.
(3)由图2计算用CO表示的反应速率,再利用反应速率之比等于化学计量数之比来计算氢气的反应速率,利用各物质平衡的浓度来计算化学平衡常数;
(4)根据温度和压强对该反应的影响来分析;
(5)根据盖斯定律来解答;
(6)以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,自身被还原为Co2+,结合原子守恒与电荷守恒可知,还原生成H+
解答:解:(1)由图可知,曲线b降低了反应所需的活化能,则b使用了催化剂,又该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应为放热反应,故答案为:b;放热;  
(2)A.由图2可知生成0.75mol/LCH3OH,则反应了0.75mol/LCO,平衡时有0.25mol/LCO,即CO的起始物质的量为(0.75mol/l+0.25mol/L)×2L=2mol,故A错误;
B.增加CO浓度,会促进氢气的转化,氢气的转化率增大,但CO的转化率减小,故B错误;
C.该反应为反应前后压强不等的反应,则压强不变时,该反应达到平衡状态,故C正确;
D.再充入1molCO和2molH2,体积不变,则压强增大,平衡正向移动,再次达到平衡时
n(CH3OH)
n(CO)
会增大,故D错误.
故答案为:C;
(3)由图2可知,反应中减小的CO的浓度为1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,10min时达到平衡,
则用CO表示的化学反应速率为
0.75mol/L
10min
=0.075mol?L-1?min-1
因反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=0.075mol?L-1?min-1×2=0.15mol?L-1?min-1
      CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
开始1mol/L    2mol/L               0
转化0.75mol/L 1.5mol/L             0.75mol/L
平衡0.25mol/L 0.5mol/L             0.75mol/L
则化学平衡常数K=
0.75mol/L
0.25mol/L×(0.5mol/L ) 2 
=12 L2?mol-2
故答案为:0.15mol?L-1?min-1;12 L2?mol-2
(4)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0,
则温度越高,逆向反应进行的程度越大,甲醇的含量就越低,
压强增大,反应正向进行的程度大,则甲醇的含量高,则图象为
精英家教网,故答案为:精英家教网
(5)CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol  ①
                H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol             ②
①-②×2得:CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol,
故答案为:CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol;
(6)以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,自身被还原为Co2+,结合原子守恒与电荷守恒可知,还原生成H+,配平书写离子方程式为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
故答案为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
点评:本题考查反应速率的计算、化学平衡有关计算、热化学方程式书写、氧化还原反应等,难度中等,注意对知识的理解与掌握,是对学生能力的考查.
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?徐汇区二模)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是反应时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)=
0.075mol/(L?min)
0.075mol/(L?min)

(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
放热
放热
(选填“吸热”或“放热”)反应,写出反应的热化学方程式
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-91kJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-91kJ/mol
;选择适宜的催化剂,
不能
不能
(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热;
(3)该反应平衡常数K的表达式为
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
,温度升高,平衡常数K
减小
减小
(填“增大”、“不变”或“减小”);
(4)恒容条件下,下列措施中能使 
n(CH3OH)
n(CO)
增大的有
c
c

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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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?珠海一模)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).图1表示反应中能量的变化;图2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.

请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线
b
b
(填:a或b)表示使用了催化剂;该反应属于
放热
放热
(填:吸热、放热)反应.
(2)下列说法正确的是
AC
AC

A.起始充入的CO为2mol
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=
0.15mol?L-1?min-1
0.15mol?L-1?min-1
;该温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化学平衡常数为
12
12
.若保持其它条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2).
(5)已知CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol
又知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式
CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol
CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol

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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 ).图1表示反应过程中能量的变化情况:图2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 )的浓度随时间的变化情况.

请回答下列问题.
(1)在“图1”中,曲线
b
b
(填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于
放热
放热
(填“吸热”或“放热”)反应.
(2)下列说法正确的是
ac
ac
(填字母序号).
a.起始充入的CO为2mol
b.增大CO的浓度,CO的转化率增大
c.容器中压强恒定时,说明反应已达平衡状态
d.保持温度和密闭容器的容积不变,再充入1mol CO和2mol H2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)的值会变小
(3)从反应开始到达平衡,v(H2)=
0.15
0.15
;该温度下CO (g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化学平衡常数为
12
12
.若保持其他条件不变,将反应体系升温,则该反应的化学平衡常数
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇的百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)的变化曲线,
要求画出压强不同的两条曲线(在曲线上标出p1、p2,且p1<p2

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科目:高中化学 来源: 题型:

工业上用CO生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:
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CO(g)+2H2(g) CH3OH(g).
(1)图甲是反应时CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间的变化情况.从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=
 
(2)适宜的催化剂能
 
(选填序号).
a.改变反应的热效应   b.降低生产能耗
c.加快反应速率       d.提高反应物的转化率
(3)在2L密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),若T℃时,加入2mol CH3OH,反应达到平衡后,生成CO1 mol,此时向容器中同时加入2molCH3OH和4 mol的H2混合气体(保持温度不变),则平衡将
 
(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动.
(4)恒容条件下,下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有
 
(选填序号).
     a.升高温度           b.使用催化剂         c.再充入2molH2 d.再充入1molCO.

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