Question

(15分)甲醇可通过将煤的气化过程中生成的CO和H2在一定条件下，发生如下反应制得：。请根据图示回答下列问题：

(1)   从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=________。
(2)   写出该反应的热化学方程式________________
(3)   恒容条件下,下列措施中能使增大的有________________
A升高温度                          B充人He气
C再充入1molCO和2mol H 2           D使用催化剂
(4)   若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投人反应物.，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：

则下列关系正确的是________
A c1=c2       B.
C. 2a1=a3         D. a1 +a2 =1
E该反应若生成1mol CH3OH，则放出(Q1+Q2)kJ热量
(5)   若在一体积可变的密闭容器中充入l mol    CO 2mol H2和1mol CH3OH，达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则该反应向________(填“正”、“逆”)反应方向移动，理由是________________

Answer 1

1)0.075mol/L·min
(2)CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(g);△H=-91KJ/mol
(3)   C   (4)  A  D  E
(5) 正 ：该反应前后气体总质量不变,同温同压下达平衡时气体密度增大,即气体体积缩小,平衡正向移动。

(1)   由图一可计算出：
（2）由图二可得：1 mol CO与2 mol H₂反应生成1 mol CH₃OH气体的反应为放热反应，且反应热为：419—510=-91KJ/mol；即该反应的热化学方程式为：
CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(g);△H=-91KJ/mol
（3）因该反应为放热反应，升高温度平衡将向逆反应方向移动，将减小；恒容条件下，充人He气，平衡不移动，将保持不变；再充入1molCO和2mol H ₂相当于增大了压强，平衡将向正反应方向移动，将增大；使用催化剂，平衡不移动，仍将保持不变；
（4）恒温、恒容下，甲与乙互为等效平衡
对于甲容器：CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(g);  △H=-91KJ/mol
起始物质的量  1     2         0
变化物质的量  x     2x         x          Q1
平衡物质的量 1—x   2—2x      x
对于乙容器：CH₃OH(g) ="==" CO(g)+2H₂(g)  △H=-91KJ/mol
起始物质的量   1          0      0
变化物质的量   y          y      2y       Q2
平衡物质的量 1—y         y      2y
由于甲与乙互为等效平衡，甲醇的浓度相等，即c1=c2 ：得1—y=x
α1=x；α2=y，所以得α1+α2=" x+" y=1
综上所述，A、D正确；
对于甲、丙，丙的投料量恰好为甲的2倍，可看成是两个甲合并成一个并的过程；将两个甲合成一个丙的过程中，由于增大了压强，平衡继续向着正反应的方向移动，故Q3＞2Q1； a3＞2a1；B、D错；E正确。
(5)   ，若在体积可变的密闭容器中达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，即可知反应后气体的体积减小，即平衡向正反应方向移动。