Question

【题目】（1）甲醇(CH3OH)是重要的溶剂和替代燃料，工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入2molCO和4molH2，一定条件下发生上述反应，测得CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图一所示。

①从反应开始到5min，用CO表示的平均反应速率v(CO)=________。

②下列说法正确的是____________(填字母序号)。

A．达到平衡时，H2的转化率为65%

B．5min后容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变

C．达到平衡后，再充入氩气，反应速率减小

D．2min前v(正)>v(逆)，2min后v(正)<v(逆)

（2）碳与水蒸气反应制取H2的相关反应如下：

Ⅰ：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.0kJ/mol

Ⅱ：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H= - 43kJ/mol

Ⅲ：CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(S) △H= - 178.3kJ/mol

①计算反应ⅣC(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=_______kJ/mol；

若K1、K2、K3分别为反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数，则反应Ⅳ平衡常数K=__________(用K1、K2、K3表示)。

②对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s) CaCO3(s)+2H2(g)，采取以下措施可以提高H2产率的是________。(填字母)

A．降低体系的温度 B．压缩容器的体积 C．增加CaO的量 D．选用适当的催化剂

（3）对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s) CaCO3(s)+2H2(g)，该反应_______（填“能”或“不能”）自发进行。

Answer 1

【答案】 0.3mol/(L·min) B -90.3 K1·K2·K3 A 能

【解析】（1）①v(CO)=△c/△t=(2.0-0.5)mol/L/5min=0.3mol/(L·min)；②A．达到平衡时，H2的转化率为(2.0-0.5)mol/L ×1L×2/4mol=75%，A错误；B．5min后反应达到平衡状态，容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变，B正确；C．达到平衡后，再充入氩气，浓度不变，反应速率不变，C错误；D．在反应达到平衡前，v(正)>v(逆)，D错误。答案选B。 （2）①由盖斯定律可知，将已知三个方程式相加即得到反应Ⅳ，C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=-90.3kJ/mol；方程式相加，平衡常数相乘，反应Ⅳ平衡常数K= K1·K2·K3；②A．正反应是放热反应，降低体系的温度，平衡正向移动，可以提高H2产率，A正确；B．压缩容器的体积，平衡不移动，B错误；C．增加CaO的量，平衡不移动，C错误；D．选用适当的催化剂，平衡不移动，D错误；答案选A。（3）此反应为放热反应，且没有熵变，可以自发进行。