Question

（10分）工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：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(yīng)開始到平衡，用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)＝ ； H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_________________________。

（2）圖2表示該反應(yīng)進行過程中能量的變化。曲線a表示不使用催化劑時反應(yīng)的能量變化，曲線b表示使用催化劑后的能量變化。寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。

（3）該溫度下，反應(yīng)平衡常數(shù)K＝______（填數(shù)值）。

（4）恒容條件下，下列措施中能使反應(yīng)體系中增大的措施有 。

A．升高溫度 B．充入He氣

C．再充入2 molH2 D．使用催化劑

Answer 1

23.（1）0.075mol·L－1·min－1 75%

（2）CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ·mol－1 （3）12 （4）C

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)V (CO)=△C/△t=（1-0.25）mol/L÷10min=0.075mol·L－1·min－1，根據(jù)反應(yīng)掉的物質(zhì)的量濃度的比值與化學(xué)計量數(shù)成正比，CO反應(yīng)掉0.75mol/L,則氫氣反應(yīng)掉1.5mol/L,H2的平衡轉(zhuǎn)化率為（1.5×2）÷3×100%=75%。

（２）根據(jù)圖像可知，反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量為510-419=91kJ,

所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ·mol－1，

（3）根據(jù) CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)

開始濃度 1 2 0

變化濃度 0.75 1.5 0.75

平衡濃度 0.25 0.5 0.75 K=0.75÷(0.5×0.5×0.25)=12

（4） A．升高溫度,平衡逆向移動，甲醇的量減少，CO的量增多，比值減小，錯誤；B．充入He氣，體積不變，平衡不移動，比值不變，錯誤；C．再充入2 molH2，平衡正向移動，甲醇的量增多，CO的量減少，比值增大，正確； D．使用催化劑不影響平衡，比值不變，選C。

考點：考查化學(xué)反應(yīng)速率、平衡轉(zhuǎn)化率、化學(xué)平衡常數(shù)的計算，影響平衡的因素等知識。