题目内容
能源短缺是人类面临的重大问题．甲醇是一种可再生资源，具有广泛的开发和应用前景，因此甲醇被称为21世纪的新型材料．工业上用CO生产甲醇，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4molH2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，反应已达到平衡状态
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1mol CO和2mol H2，在再次达到平衡时
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 ，若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应的化学平衡常数将 （填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇蒸气百分含量（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）科学家常用 （填仪器名称）来直接测定某一反应的反应热，现测得：CH3OH（g）+
O2=CO2（g）+2H2O（g）△H=-192.9KJ/mol，又知H2O（l）=H2O（g）△=44KJ/mol，请写出32g的CH3OH（g）完全燃烧生成液态水的热化学方程式 ．
（1）在“图1”中，曲线
（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，反应已达到平衡状态
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1mol CO和2mol H2，在再次达到平衡时
| n(CH3)OH |
| n(CO) |
（3）从反应开始到建立平衡，v（H2）=
（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇蒸气百分含量（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）科学家常用
| 3 |
| 2 |
考点：化学平衡的计算,热化学方程式,化学平衡建立的过程,化学平衡的调控作用
专题：化学平衡专题
分析：（1）根据活化能的大小判断；根据反应物与生成物的总能量判断；
（2）反应方程式为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），根据方程式结合图象进行判断；
（3）计算出CO的反应速率，结合方程式可计算氢气的反应速率，计算出平衡时各物质的浓度，可计算出平衡常数；正反应放热，升高温度平衡常数减小；
（4）根据压强对平衡移动的影响判断；
（5）32g的CH3OH的物质的量为1mol，结合盖斯定律计算．
（2）反应方程式为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），根据方程式结合图象进行判断；
（3）计算出CO的反应速率，结合方程式可计算氢气的反应速率，计算出平衡时各物质的浓度，可计算出平衡常数；正反应放热，升高温度平衡常数减小；
（4）根据压强对平衡移动的影响判断；
（5）32g的CH3OH的物质的量为1mol，结合盖斯定律计算．
解答：
解：（1）加入催化剂，可降低反应的活化能，由图象可知b活化能较低，应加入催化剂，反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应为放热反应，故答案为：b；放热；
（2）A．CO的起始浓度为1moL/L，体积为2L，则起始充入的CO为2mol，故A错误；
B．增加CO浓度，CO的转化率减小，故B错误；
C．由于反应前后气体的体积不等，则容器中压强恒定时，反应已达到平衡状态，故C正确；
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1mol CO和2mol H2，相当于在原来的基础上缩小体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，则平衡时
会增大，故D正确．
故答案为：AB；
（3）从反应开始到建立平衡，v（CO）=
=0.075moL/（L?min），
则v（H2）=2v（CO）=0.15moL/（L?min），
平衡时：c（CO）=0.25mol/L，c（CH3OH）=0.75mol/L，
则消耗n（CO）=0.75mol/L×2L=1.5mol，消耗的n（H2）=3mol，
平衡时c（H2）=
=0.5mol/L，
k=
=12，
正反应放热，升高温度平衡常数减小，
故答案为：0.15moL/（L?min）；12；减小；
（4）增大压强，平衡向正反应方向移动，则甲醇的百分含量增大，温度升高，平衡向逆反应方向移动，甲醇的百分含量降低，则图象可为
，
故答案为：；
（5）科学家常用量热计来直接测定某一反应的反应热，
已知①CH3OH（g）+
O2=CO2（g）+2H2O（g）△H=-192.9KJ/mol，②H2O（l）=H2O（g）△=44KJ/mol，
利用盖斯定律将①-②×2可得CH3OH（g）+
O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）
△H=（-192.9kJ/mol）-44KJ/mol×2=-280.9kJ/mol，
故答案为：量热计；CH3OH（g）+
O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-280.9kJ/mol．
（2）A．CO的起始浓度为1moL/L，体积为2L，则起始充入的CO为2mol，故A错误；
B．增加CO浓度，CO的转化率减小，故B错误；
C．由于反应前后气体的体积不等，则容器中压强恒定时，反应已达到平衡状态，故C正确；
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1mol CO和2mol H2，相当于在原来的基础上缩小体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，则平衡时
| n(CH3)OH |
| n(CO) |
故答案为：AB；
（3）从反应开始到建立平衡，v（CO）=
| 1mol/L-0.25mol/L |
| 10min |
则v（H2）=2v（CO）=0.15moL/（L?min），
平衡时：c（CO）=0.25mol/L，c（CH3OH）=0.75mol/L，
则消耗n（CO）=0.75mol/L×2L=1.5mol，消耗的n（H2）=3mol，
平衡时c（H2）=
| 4mol-3mol |
| 2L |
k=
| 0.75 |
| 0.25×0．52 |
正反应放热，升高温度平衡常数减小，
故答案为：0.15moL/（L?min）；12；减小；
（4）增大压强，平衡向正反应方向移动，则甲醇的百分含量增大，温度升高，平衡向逆反应方向移动，甲醇的百分含量降低，则图象可为
，故答案为：
；（5）科学家常用量热计来直接测定某一反应的反应热，
已知①CH3OH（g）+
| 3 |
| 2 |
利用盖斯定律将①-②×2可得CH3OH（g）+
| 3 |
| 2 |
△H=（-192.9kJ/mol）-44KJ/mol×2=-280.9kJ/mol，
故答案为：量热计；CH3OH（g）+
| 3 |
| 2 |
点评：本题考查较为综合，涉及化学平衡的计算、化学平衡的移动以及影响因素、化学反应与能量变化等问题，题目难度中等，注意盖斯定律的运用以及化学平衡常数的意义．
练习册系列答案
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