Question

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）．如图中甲图表示反应过程中

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）．如图中甲图表示反应过程中能量的变化情况；乙图表示一定温度下，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）的浓度随时间的变化情况．请回答下列问题．（1）下列说法正确的是______（填字母序号）．a．在甲图中，曲线b表示使用了催化剂b．起始充入的CO为2mol，从反应开始到达到平衡，v（H2）=0.075mol?L-1?min-1，c．增大CO的浓度，CO的转化率增大d．容器中压强恒定时，说明反应已达平衡状态e．保持温度和密闭容器的容积不变，再充入1mol CO和2mol H2，再次达到平衡时n(CH3OH)n(CO)的值会变小（2）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，将反应体系升温，则该反应的化学平衡常数______（填“增大”“减小”或“不变”）．（3）请在丙图所示坐标图中画出平衡时甲醇的百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）的变化曲线，要求画出压强不同的两条曲线（在曲线上标出P1、P2且P1＜P2）．（4）已知CH3OH（g）+32O2（g）═C02（g）+2H2O（g）△H=-192.9kJ/mol，又知H20（1）═H2O（g）△H=+44kJ/mol，请写出32g CH3OH（g）完全燃烧生成CO2和液态水的热化学方程式______．

Answer 1

（1）a、在甲图中，曲线b表示使用了催化剂，反应的活化能降低，故选；
b、起始充入的CO为2mol，说明容器体积为2L，v（CO）=

1?0.25

10

mol?L^-1?min^-1，所以v（H₂）=2v（CO）=0.15mol?L^-1?min^-1，故不选；
c、增加CO浓度，会促进氢气的转化，但本身的转化率降低，故不选；
d、该反应为反应前后压强不等的反应，容器中压强恒定时，说明反应已达平衡状态，故选；
e、再充入1molCO和2molH₂，体积不变，则压强增大，平衡正向移动，比值增大，故不选；
故答案为：ad；
（2）CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
开始（mol/L） 1       2           0
转化（mol/L） 0.75    1.5        0.75
平衡（mol/L） 0.25    0.5        0.75
则化学平衡常数K=

0.75

0.25×0.5×0.5

=12；温度升高，平衡逆向移动，反应物的浓度增大，生成物的浓度减少，平衡常数减小；
故答案为：12；减小；
（3）该反应为放热反应，因温度升高，平衡逆向移动，反应物的浓度增大，生成物的浓度减少，温度相同时压强越大，CH₃OH的百分含量越高，所以图为：，故答案为：；
（4）32g的CH₃OH（g）即为1mol，
则H₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-192.9kJ/mol ①
H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol ②
根据盖斯定律①-②×2得 CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-280.9kJ/mol
故答案为：CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-280.9kJ/mol．