Question

11．甲醇是一種新型燃料，甲醇燃料電池即將從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化生產(chǎn)．工業(yè)上一般以CO和H₂為原料合成甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁=-116kJ•mol^-1
①下列措施中有利于增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率的是CD；
A．隨時(shí)將CH₃OH與反應(yīng)混合物分離
B．降低反應(yīng)溫度
C．增大體系壓強(qiáng)
D．使用高效催化劑
②已知：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-283kJ•mol^-1，H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H₃=-242kJ•mol^-1則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO₂和水蒸氣時(shí)的熱化學(xué)方程式為CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）?CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-651 kJ•mol^-1；
③現(xiàn)有可逆反應(yīng).2NO₂（g）═N₂O₄（g），△H＜0，試根據(jù)下列圖象判斷t₂、t₃、t₄時(shí)刻采取的措施．
t₂：增大生成物N₂O₄的濃度；
t₃：降低壓強(qiáng)；
t₄：加入催化劑

Answer 1

分析 ①增大反應(yīng)速率的方法有：增大物質(zhì)濃度、升高溫度、增大壓強(qiáng)、加入催化劑等；
②根據(jù)蓋斯定律書寫甲醇燃燒熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
③t₂時(shí)刻，逆反應(yīng)速率增大、正反應(yīng)速率不變，平衡逆向移動(dòng)，說(shuō)明改變的條件是改變物質(zhì)濃度；   
t₃時(shí)刻，改變條件時(shí)正逆反應(yīng)速率都減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，平衡逆向移動(dòng)，改變的條件只能是降低壓強(qiáng)；   
t₄時(shí)刻，改變條件時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大且相等，且該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)，只有催化劑能改變反應(yīng)速率但不影響平衡移動(dòng)．

解答 解：①增大反應(yīng)速率的方法有：增大物質(zhì)濃度、升高溫度、增大壓強(qiáng)、加入催化劑等，
A．隨時(shí)將CH₃OH與反應(yīng)混合物分離，平衡正向移動(dòng)，但反應(yīng)速率降低，故錯(cuò)誤；
B．降低反應(yīng)溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)減小，導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率都降低，故錯(cuò)誤；
C．增大體系壓強(qiáng)，增大單位體積內(nèi)活化分子個(gè)數(shù)，正逆反應(yīng)速率都增大，故正確；
D．使用高效催化劑，增大單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，正逆反應(yīng)速率都增大，但仍然相等，故正確；
故選CD；
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-283kJ•mol^-1①
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H₃=-242kJ•mol^-1②
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁=-116kJ•mol^-1③
將方程式①+2②-③得CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）?CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-283 kJ•mol^-1
+（-242）kJ/mol×2-（-116）kJ•mol^-1=-651 kJ•mol^-1，
故答案為：CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）?CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-651 kJ•mol^-1；
③t₂時(shí)刻，逆反應(yīng)速率增大、正反應(yīng)速率不變，平衡逆向移動(dòng)，說(shuō)明改變的條件是增大生成物N₂O₄的濃度；   
t₃時(shí)刻，改變條件時(shí)正逆反應(yīng)速率都減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，平衡逆向移動(dòng)，改變的條件只能是降低壓強(qiáng)；   
t₄時(shí)刻，改變條件時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大且相等，且該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)，只有催化劑能改變反應(yīng)速率但不影響平衡移動(dòng)，所以改變的條件是加入催化劑；
故答案為：增大生成物N₂O₄的濃度；降低壓強(qiáng)；加入催化劑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查圖象分析、蓋斯定律、反應(yīng)速率影響因素等知識(shí)點(diǎn)，為高頻考點(diǎn)，注意：催化劑只影響反應(yīng)速率不影響平衡移動(dòng)，改變條件時(shí)反應(yīng)速率如果與原來(lái)平衡點(diǎn)有接觸，則改變的條件是改變物質(zhì)濃度，題目難度不大．