Question

【题目】甲醇是一种可再生能源，在日常生活中有着广泛的应用．工业上用CO生产燃料甲醇．一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），图1表示反应中能量的变化；图二表示一定温度下反应过程：

根据题意完成下列各题：
（1）图一表示使用和未使用催化剂时反应过程和能量的对应关系．下列有关催化剂的说法不正确是
A.降低分子的能量
B.增加了活化分子数
C.提高了活化分子百分数
D.增加了单位体积内的活化分子数
（2）反应达到平衡时，平衡常数表达式K= ， 升高温度，K值（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v （H2）=[用n（B）、t（B） 表示]．
（4）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系将体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是
a．氢气的浓度减少 b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加 d．重新平衡时 增大
（5）在T2℃下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，达到平衡状态时，测得c（CO）=0.2molL﹣1 ， 则CO的转化率为 ．

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）；减小
（3） mol?（L?min）﹣1
（4）b c
（5）80%
【解析】解：（1）使用催化剂通过改变反应的历程，降低反应的活化能，增加了活化分子数目及其百分含量而加快反应速率；故选：A；（2）已知CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），则K= ，500℃时甲醇的物质的量小，所以升高温度，平衡逆移，所以K减小，所以答案是： ，减小；（3）在500℃，平衡时图中甲醇的变化量为nB ， 所以反应消耗的氢气的量为：2nB ， 则v（H2）= = mol（Lmin）﹣1 ，
所以答案是： mol（Lmin）﹣1；（4）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的 ，则压强增大，正逆反应速率都增大，平衡向正向移动，甲醇的物质的量增多，氢气的物质的量减小，但由于体积减小，平衡时氢气的浓度反而增大，根据浓度比值等于物质的量比值，则有重新平衡时 减小，即bc正确，所以答案是：b c；（5）可知，反应中减小的CO的浓度为1mol/L﹣0.25mol/L=0.75mol/L，10min时达到平衡，
依据方程式：

	CO（g）+	2H2（g）		CH3OH（g）
开始	1mol/L	3mol/L		0
转化	0.8mol/L	1.6 mol/L		0.8mol/L
平衡	0.2mol/L	1.4mol/L		0.8mol/L

CO的转化率为 ×100%=80%，所以答案是：80%．
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识，掌握化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效），以及对化学平衡的计算的理解，了解反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．