Question

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）圖甲是反應(yīng)時CO（g）和CH₃OH（g）的濃度隨時間的變化情況．從反應(yīng)開始到平衡，用CO濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v（CO）=

 

（2）適宜的催化劑能

 

（選填序號）．
a．改變反應(yīng)的熱效應(yīng)   b．降低生產(chǎn)能耗
c．加快反應(yīng)速率       d．提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
（3）在2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g），若T℃時，加入2mol CH₃OH，反應(yīng)達(dá)到平衡后，生成CO1 mol，此時向容器中同時加入2molCH₃OH和4 mol的H₂混合氣體（保持溫度不變），則平衡將

 

（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）移動．
（4）恒容條件下，下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO）增大的有

 

（選填序號）．
     a．升高溫度           b．使用催化劑         c．再充入2molH₂ d．再充入1molCO．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)v=

△c

△t

計算反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)催化劑只能改變反應(yīng)的途徑，不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱分析；
（3）若T℃時，加入2mol CH₃OH，反應(yīng)達(dá)到平衡后，生成CO1 mol，先求出K，再計算同時加入2molCH₃OH和4 mol的H₂混合氣體時的濃度商，與K比較；
（4）使 

n(CH3OH)

n(CO)

增大，化學(xué)平衡應(yīng)正向移動．

解答：解：（1）由圖可知，CO濃度變化量為1.00mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，△t=10min，則v（CO）=

0.75mol/L

10min

=0.075mol/（L?min），
故答案為：0.075mol/（L?min）；
（2）該反應(yīng)使用催化劑，能改變反應(yīng)的途徑降低反應(yīng)所需的活化能，所以降低生產(chǎn)能耗，而不能改變反應(yīng)熱，
故答案為：bc；
（3）若T℃時，加入2mol CH₃OH，反應(yīng)達(dá)到平衡后，生成CO1 mol，
              CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
初始量（mol）：0      0          2
變化量（mol）：1      2          1
平衡量（mol）：1      2          1
平衡時c（CO）=0.5mol/L，c（H₂）=1mol/L，c（CH₃OH）=0.5mol/L，所以K=

c(CH3OH)

c(CO)?c(H2)

=

0.5

0.5×12

=1；
此時向容器中同時加入2molCH₃OH和4 mol的H₂混合氣體，則容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度為：c（CO）=0.5mol/L，c（H₂）=3mol/L，c（CH₃OH）=1.5mol/L
Qc=

1.5

0.5×32

=

1

3

＜K，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，則平衡向正反應(yīng)方向移動，
故答案為：向正反應(yīng)方向；
（4）使

n(CH3OH)

n(CO)

增大，化學(xué)平衡應(yīng)正向移動，但升高溫度時化學(xué)平衡逆向移動，恒容條件下充入He氣化學(xué)平衡不移動，使用催化劑化學(xué)平衡不移動，在恒容條件下再充入1molCO和2molH₂，壓強(qiáng)增大，化學(xué)平衡正向移動，符合題意，故c正確，故答案為：c．

點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡及能量變化，學(xué)生應(yīng)注意圖象的利用來分析解決問題，圖象中的信息是解答本題的關(guān)鍵．