Question

(15分)甲醇可通過(guò)將煤的氣化過(guò)程中生成的CO和H2在一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)制得：。請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：

(1)   從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)=________。
(2)   寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________
(3)   恒容條件下,下列措施中能使增大的有________________
A升高溫度                          B充人He氣
C再充入1molCO和2mol H 2           D使用催化劑
(4)   若在溫度和容器相同的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投人反應(yīng)物.，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

則下列關(guān)系正確的是________
A c1=c2       B.
C. 2a1=a3         D. a1 +a2 =1
E該反應(yīng)若生成1mol CH3OH，則放出(Q1+Q2)kJ熱量
(5)   若在一體積可變的密閉容器中充入l mol    CO 2mol H2和1mol CH3OH，達(dá)到平衡吋測(cè)得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，則該反應(yīng)向________(填“正”、“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng)，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 ：該反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變,同溫同壓下達(dá)平衡時(shí)氣體密度增大,即氣體體積縮小,平衡正向移動(dòng)。

(1)   由圖一可計(jì)算出：
（2）由圖二可得：1 mol CO與2 mol H₂反應(yīng)生成1 mol CH₃OH氣體的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且反應(yīng)熱為：419—510=-91KJ/mol；即該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(g);△H=-91KJ/mol
（3）因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡將向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，將減��；恒容條件下，充人He氣，平衡不移動(dòng)，將保持不變；再充入1molCO和2mol H ₂相當(dāng)于增大了壓強(qiáng)，平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)，將增大；使用催化劑，平衡不移動(dòng)，仍將保持不變；
（4）恒溫、恒容下，甲與乙互為等效平衡
對(duì)于甲容器：CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(g);  △H=-91KJ/mol
起始物質(zhì)的量  1     2         0
變化物質(zhì)的量  x     2x         x          Q1
平衡物質(zhì)的量 1—x   2—2x      x
對(duì)于乙容器：CH₃OH(g) ="==" CO(g)+2H₂(g)  △H=-91KJ/mol
起始物質(zhì)的量   1          0      0
變化物質(zhì)的量   y          y      2y       Q2
平衡物質(zhì)的量 1—y         y      2y
由于甲與乙互為等效平衡，甲醇的濃度相等，即c1=c2 ：得1—y=x
α1=x；α2=y，所以得α1+α2=" x+" y=1
綜上所述，A、D正確；
對(duì)于甲、丙，丙的投料量恰好為甲的2倍，可看成是兩個(gè)甲合并成一個(gè)并的過(guò)程；將兩個(gè)甲合成一個(gè)丙的過(guò)程中，由于增大了壓強(qiáng)，平衡繼續(xù)向著正反應(yīng)的方向移動(dòng)，故Q3＞2Q1； a3＞2a1；B、D錯(cuò)；E正確。
(5)   ，若在體積可變的密閉容器中達(dá)到平衡吋測(cè)得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，即可知反應(yīng)后氣體的體積減小，即平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。