Question

（10分）工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：。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)的浓度随时间变化图。

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1molzxxk

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)=      ；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)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) ；ΔH＝－192.9kJ/mol

又知H₂O(l)= H₂O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol，请写出32g的CH₃OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式                         。

Answer

（1）b  放热   （2）C    （3）0.15mol·L-1·min-1   12  减小

（4） 

（5）CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－280.9kJ/mol

【解析】

试题分析：（1）使用催化剂降低反应活化能，所以是曲线b，由曲线可看出生成物能量不反应物能量低，反应发热。（2）A：CO起始浓度为1mol/L，容器体积2L，故CO起始量应是2mol；B：增加CO浓度，反应速率增大，但转化率不一定增大；（3）根据反应速率计算公式：V（H2）=C（H2）/△t=1.5mol/10min.L=0.15mol·L-1·min-1zai

平衡常数，代入数据即可算的。该反应属于放热反应，故升高温度反应向左移动，平衡常数减小。（4）反应是放热反应，所以升高温度平衡向左移动，甲醇百分数随温度的升高降低；在相同的温度、体积下，压强越大，单位体积反应物浓度越高，正反应速率加快，平衡向右移动，故甲醇百分数较高，P2在P1之上

考点：影响反应平衡的因素、平衡常数的计算、化学反应速率