Question

【题目】能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景，因此甲醇被称为2l世纪的新型燃料。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）。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”或“放热”）反应。

（2）根据“图2”判断，下列说法不正确的是______________。

A．起始充入的CO为1mol

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）会增大

（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___________。若保持其他条件不变，向平衡体系中再充入0.5mol CO、1molH2、1.5molCH3OH，此反应进行的方向为____________（填“正反应方向”或“逆反应方向）”。

（4）科学家常用量热剂来直接测定某一反应的反应热，现测得： CH3OH（g）＋3／2 O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g） △H＝－192．9kJ／mol，又知H2O（l）＝H2O（g）△H＝＋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

【答案】 b 放热 AB 0.15mol/(L·min) 12 正反应方向 CH3OH(g)+3/2 O2(g) = CO2(g)+2 H2O(l) △H= - 280.9KJ/mol

【解析】（1）反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应正反应放热反应，在催化剂的作用下，降低了反应的活化能，加快反应速率，但是反应的热效应不变；正确答案：b；放热；

（2）从图像看出，起始充入的CO为的浓度为1 mol/L ，容器体积为2L ，CO的物质的量2 mol， A错误； 两种物质参加反应，增加CO浓度，CO的转化率减少，B错误；该反应为反应前后气体总量n≠0的反应，当容器中压强恒定时，反应已达平衡状态，C正确；保可持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和2molH2，同比例增加反应物，相当于加压过程，平衡向右移动，n（CH3OH）增大，n（CO）减少，达到平衡时，n（CH3OH）／n（CO） 增大，D正确；正确答案选项：A B；

（3）从反应开始到建立平衡，c(CO)减少了0.75 mol/L，v(CO)=0.075 mol/(L·min)；根据速率之比与系数成正比关系，v(H2)= 0.15mol/(L·min)；由题意可知：反应开始时，c(CO)=1 mol/L,c(H2)=2 mol/L,

CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）

起始浓度 1 2 0

变化浓度 0.75 1.5 0.75

平衡浓度 0.25 0.5 0.75

根据平衡常数计算公式：c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)=( 0.75)/ (0.5)2(0.25)= 12；

若保持其他条件不变，向平衡体系中再充入0.5mol CO、1molH2、1.5molCH3OH，此时各物质的总量变为：1 mol CO，2 molH2，3 molCH3OH；各物质浓度变为：0.5 mol/L CO，1 mol/L H2，1.5 mol/LCH3OH；带入浓度商计算公式：c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)=（1.5）/0.5×12=3<12,

平衡向正反应方向；正确答案：0.15mol/(L·min) ； 12 正反应方向；

（4）CH3OH（g）＋3／2 O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g） △H＝－192．9kJ／mol，① ，H2O（l）＝H2O（g）△H＝＋44 kJ／mol，②，用①-②×2：CH3OH（g）＋3／2 O2（g）= CO2（g）+ 2H2O（l）△H=-280.9 kJ／mol，32gCH3OH（g）正好为1 mol；

正确答案：CH3OH(g)+3/2 O2(g) = CO2(g)+2 H2O(l) △H= - 280.9KJ/mol；