Question

工业上用CO生产燃料甲醇。一定温度和容积条件下发生反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。图1表示反应中的能量变化；图2表示一定温度下，在体积为1L的密闭容器中加入2mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH(g)的浓度随时间变化。

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；没有使用催化剂时，在该温度和压强条件下反应CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)的△H=         。

（2）下列说法正确的是

A．起始充入的CO的物质的量为1mol

B．增加CO的浓度，H₂的转化率会增大

C．容器中压强恒定时，反应达到平衡状态

（3）从反应开始到建立平衡，v(CO)=        ；达到平衡时，c(H₂)=        ，该温度下CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)的化学平衡常数表达式为              。达到平衡后若保持其它条件不变，将容器体积压缩为0.5L，则平衡           移动 (填“正向”、“逆向”或“不”)。

（4）已知CH₃OH(g)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)；ΔH＝－193kJ/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 -91kJ/mol

（2）ABC（不全得1分)

（3）0.075mol/(L·min)) 0.5mo/L K= 正向

（4）CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-281kJ/mol

【解析】

试题分析：（1）加入催化剂能降低活化能，所以b是表示使用了催化剂；△H=419-510=-91kJ/mol;

（2）A、容器体积为1L，图像得CO的起始浓度是1mol/L，故CO的加入量为1mol,A正确；B、增加CO的浓度，平衡正向移动，H2的转化率会增大，B正确；C、该反应前后气体分子总数不同，故当压强不变时，反应达到平衡状态，C正确。答案ABC

（3）v(CO)= △c/ △t=0.75/10=0.075molL-1mim-1; 据CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)得氢气浓度变化量是一氧化碳的两倍=2×0.75=1.5molL-1，开始加入的浓度是2mol/L,所以达到平衡时，c(H2)=2-1.5=0.5mol/L；CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数表达式为：K= ; 达到平衡后若保持其它条件不变，将容器体积压缩,向着气体体积减小方向移动，即正向移动。

（4）CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式为：CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H，此方程式=①-2②，△H=△H1-2△H2=－193kJ/mol-2×44kJ/mol=-281kJ/mol。

考点：考查 影响化学平衡的因素，盖斯定律，化学平衡常数及反应速率计算等