Question

（12分）甲醇可通過(guò)將煤的氣化過(guò)程中生成的CO 和H2在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)制得：CO(g) + 2H2(g)＝CH3OH(g)

請(qǐng)根據(jù)下圖回答下列問(wèn)題：

（1）從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)＝____mol / (L·min)。

（2）寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________________________________

（3）恒容條件下，下列措施中能使 n(CO) n(CH3OH)增大的有 。

A.升高溫度 B.充入He氣

C.再充入1 mol CO和2 mol H2 D.使用催化劑

（4）若在溫度和容積相同的三個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器	反應(yīng)物投入的量	反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率	CH3OH的濃度	能量變化（Q1、Q2、Q3均大于0）
甲	1 mol CO和2 mol H2	a1	c1	放出Q1kJ熱量
乙	1 mol CH3OH	a2	c2	吸收Q2kJ熱量
丙	2mol CO和4 mol H2	a3	c3	放出Q3kJ熱量

則下列關(guān)系正確的是：

A. c1＝c2

B.2Q1＝Q3 ……

C.2a1＝a3

D. a1+ a3＝1

E.該反應(yīng)若生成1 mol CH3OH，則放出（Q1+ Q2）kJ熱量

（5）若在一體積可變的密閉容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，則該反應(yīng)向 （填“正”、“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)，理由是由質(zhì)量守恒，密度為原來(lái)的1.6倍，所以體積縮小，平衡正移。

Answer 1

（1） 0.075 （2） CO(g)+2H2(g) ==== CH3OH(g)ΔH=－91 kJ·mol?1。

（3） C （4） AE （5） 正

【解析】

試題分析：由圖像可知v(CO)＝0.75mol/L÷10min=0.075mol·L-1·min-1，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CO(g)+2H2(g) ==== CH3OH(g)ΔH=（419 kJ·mol-1-510 kJ·mol-1）=－91 kJ·mol-1；A.升高溫度化學(xué)反應(yīng)逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故n(CO)增大， n(CH3OH)減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.充入He氣，各組分濃度不變，平衡不移動(dòng)n(CO) n(CH3OH)均不變，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.再充入1 mol CO和2 mol H2 n(CO)增大，平衡正向移動(dòng)，n(CH3OH)也增大，故C項(xiàng)正確；D.使用催化劑，增大反應(yīng)速率，平衡不移動(dòng)，故n(CO) n(CH3OH)均不變，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。（4）中甲、乙兩容器加入量相當(dāng)，條件相同，故達(dá)到平衡相同，故c1=c2故A項(xiàng)正確，甲從正向開(kāi)始，乙從逆向開(kāi)始，故平衡狀態(tài)下a1+a2=1、Q1+Q2=91kJ；丙加入量是甲的二倍，則等效兩個(gè)甲合，合并后平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)故2Q1<Q3，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；.2a1>a3> a1，故C、D項(xiàng)錯(cuò)誤；由熱化學(xué)方程式可知該反應(yīng)若生成1 mol CH3OH，則放出（Q1+ Q2）=91kJ熱量，故E項(xiàng)正確。（5）若在一體積可變的密閉容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，由質(zhì)量守恒，密度為原來(lái)的1.6倍，所以體積縮小，平衡正移。

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)。