[题目]近年来甲醇用途日益广泛.越来越引起商家的关注.工业上甲醇的合成途径多种多样.现有实验室中模拟甲醇合成反应.在2L密闭容器内.400℃时反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0.体系中n(CO)随时间的变化如下表:时间(s)01235n0.0200.0110.0080.0070.007(1)图中表示CH3OH的变化的曲线是 . (2)用H2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注，工业上甲醇的合成途径多种多样。现有实验室中模拟甲醇合成反应，在2L密闭容器内，400℃时反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0，体系中n(CO)随时间的变化如下表：

时间(s)	0	1	2	3	5
n(CO)(mol)	0.020	0.011	0.008	0.007	0.007

(1)图中表示CH3OH的变化的曲线是_______。

(2)用H2表示从0~2s内该反应的平均速率v(H2)=___________________。

(3)该反应达到最大限度时CO的转化率为___________。

(提示：转化率=×100%)

(4)能说明该反应已达到平衡状态的是______。

a. CO与H2的浓度保持不变 b. 容器内密度保持不变

c. 容器内压强保持不变 d. 每消耗1molCH3OH的同时有2mol H–H形成

(5)CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如下图所示，图中CH3OH从______(填A或B)通入。

【答案】b 0.006mol/(Ls) 65% ac A

【解析】

(1)CH3OH是生成物，随反应进行浓度增大，平衡时物质的量为CO物质的量的变化量△n(CO)；

(2)根据v=计算v(CO)，再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(H2)；

(3)该反应达到最大限度时CO的转化率根据×100%计算；

(4)当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍生的一些物理量也不变；

(5)在甲醇燃料电池中通入甲醇的电极为负极，通入氧气的电极为正极。

(1)CH3OH是生成物，随反应进行物质的量增大。根据方程式CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) CO物质的量的减少量等于CH3OH物质的量的增加量。图表中CO的物质的量0-3s变化量为0.02mol-0.007mol=0.013mol，则△n(CO)=△n(CH3OH)= 0.013mol，△c(CH3OH)==0.0065mol/L，可知图象中只有b符合，所以表示CH3OH浓度变化的曲线为b；

(2)0～2s内CO物质的量变化量=0.02mol-0.008mol=0.012mol，v(CO)==0.003mol/（Ls），根据方程式中物质转化关系可知v(H2)=2v(CO)=0.006mol/（Ls）；

(3)该反应达到平衡时CO的转化量△n(CO)=0.02mol-0.007mol=0.013mol，开始投入量为0.02mol，所以该反应达到最大限度时CO的转化率为×100%=×100%=65%；

(4)a.若CO与H2的浓度保持不变，说明反应达到平衡状态，a正确；

b.根据质量守恒定律知，混合物质量始终不变，容器的体积不变，则容器内混合气体的密度始终不变，所以不能据此判断是否达到平衡状态，b错误；

c.恒温恒容的条件下，压强之比等于物质的量之比，反应前后气体物质的量变化，当容器内压强保持不变，说明各物质的物质的量不变，说明反应处于平衡状态，c正确；

d.消耗1molCH3OH，表示的方向为逆反应方向，形成2mol H–H表示的方向也是逆反应方向，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能判断反应处于平衡状态，d错误；

故合理选项是ac；

(5)电子由a流向b说明a为负极，b为正极，CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能，甲醇失电子发生氧化反应，在负极反应，所以CH3OH从A通入。

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