Question

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）=______；
（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______（选填“吸热”或“放热”）反应，写出反应的热化学方程式______；选择适宜的催化剂，______（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______，温度升高，平衡常数K______（填“增大”、“不变”或“减小”）；
（4）恒容条件下，下列措施中能使 增大的有______．
a．升高温度；    b．充入He气    c．再充入1molCO和2molH₂    d．使用催化剂．

Answer

（1）根据v=计算反应速率；
（2）根据反应物与生成物的总能量来分析吸热还是放热，并书写热化学反应方程式，催化剂只能改变反应的途径，不能改变反应的反应热；
（3）化学平衡常数为生成物浓度幂之比与反应物浓度幂之积的比，根据温度对化学平衡的影响来分析平衡常数的变化；
（4）使 增大，化学平衡应正向移动．
【解析】
（1）由图可知，CO浓度变化量为1.00mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，△t=10min，则v（CO）==0.075mol/（L•min），
故答案为：0.075mol/（L•min）；
（2）反应物的总能量为419kJ，生成物的总能量为510kJ，则该反应为放热反应，放出的热量为419kJ-510kJ=91kJ，热化学方程式为CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-91 kJ/mol，
该反应使用催化剂，只能改变反应的途径降低反应所需的活化能，而不能改变反应热，
故答案为：放热；CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-91 kJ/mol；不能；
（3）由反应CO（g）+2H2（g）  CH3OH（g），则K=，因该反应为放热反应，则升高温度，化学平衡逆向移动，K值减小，
故答案为：；减小；
（4）使 增大，化学平衡应正向移动，但升高温度时化学平衡逆向移动，恒容条件下充入He气化学平衡不移动，使用催化剂化学平衡不移动，在恒容条件下再充入1molCO和2molH2，压强增大，化学平衡正向移动，符合题意，故c正确，故答案为：c．