Question

【题目】甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车候选动力源

（1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：

①CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）△H1= + 49.0kJmol﹣1

②CH3OH（g）+O2（g）═CO2（g）+2H2（g）△H2

已知H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H=﹣241.8kJmol﹣1，则反应②的△H2=_____．

（2）工业上一般可采用如图1所示反应来合成甲醇：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g），现实验室模拟该反应并进行分析，图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线

①该反应的焓变△H_____0（填“＞”“＜”或“=”）．

②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_____K2（填“＞”“＜”或“=”）

③现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和3molH2，测得CO 和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．从反应开始到平衡，CO的平均反应速率v（CO）=_____，该反应的平衡常数为K=________

④恒容条件下，达到平衡后，下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有_______

A．升高温度 B．充入He（g）

C．再充入1molCO 和3molH2 D．使用催化剂

Answer 1

【答案】﹣192.8kJmol﹣1 ＜ ＞ 0.075mol/（Lmin） 4/3 C

【解析】

（1）根据盖斯定律，反应H2（g）+O2（g）═H2O（g）可由①式-②式得到，则△H2=△H1-△H=192.8kJ/mol；

（2）①根据先拐先平原则，由图1可以知道，温度，平衡时，温度越高CO的转化率越小，说明升高温度，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故该反应正反应为放热反应，

②平衡时，温度越高CO的转化率越小，说明升高温度，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故该反应正反应为放热反应；升高温度，平衡向逆反应移动，所以，

③由图2可知，，化学反应中，各组分的浓度变化与其化学计量数成正比，故反应消耗的，则剩余的氢气的浓度为3mol/L-1.5mol/L=1.5mol/L，反应的平衡常数；

④要使增大，应使平衡向正反应方向移动

A.因正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，则减小，故A错误；

B.充入He(g)，使体系压强增大，但对反应物质来说，浓度没有变化，平衡不移动，不变，故B错误；

C.再充入1mol和3mol，等效于在原来基础上缩小体积一半，压强增大，平衡向正反应方向移动，则增大，所以C选项是正确的；

D.使用催化剂，平衡不移动，故n(CO)和均不变，故D错误；

因此，本题正确答案是：C.