Question

【題目】甲醇是一種可再生能源，在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用．工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下，在體積為3L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇（催化劑為Cu2O/ZnO）：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），圖1表示反應(yīng)中能量的變化；圖二表示一定溫度下反應(yīng)過程：

根據(jù)題意完成下列各題：
（1）圖一表示使用和未使用催化劑時(shí)反應(yīng)過程和能量的對(duì)應(yīng)關(guān)系．下列有關(guān)催化劑的說法不正確是
A.降低分子的能量
B.增加了活化分子數(shù)
C.提高了活化分子百分?jǐn)?shù)
D.增加了單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K= ， 升高溫度，K值（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）在500℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v （H2）=[用n（B）、t（B） 表示]．
（4）在其他條件不變的情況下，對(duì)處于E點(diǎn)的體系將體積壓縮到原來的1/2，下列有關(guān)該體系的說法正確的是
a．氫氣的濃度減少 b．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快
c．甲醇的物質(zhì)的量增加 d．重新平衡時(shí) 增大
（5）在T2℃下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得c（CO）=0.2molL﹣1 ， 則CO的轉(zhuǎn)化率為 ．

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）；減小
（3） mol?（L?min）﹣1
（4）b c
（5）80%
【解析】解：（1）使用催化劑通過改變反應(yīng)的歷程，降低反應(yīng)的活化能，增加了活化分子數(shù)目及其百分含量而加快反應(yīng)速率；故選：A；（2）已知CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），則K= ，500℃時(shí)甲醇的物質(zhì)的量小，所以升高溫度，平衡逆移，所以K減小，所以答案是： ，減小；（3）在500℃，平衡時(shí)圖中甲醇的變化量為nB ， 所以反應(yīng)消耗的氫氣的量為：2nB ， 則v（H2）= = mol（Lmin）﹣1 ，
所以答案是： mol（Lmin）﹣1；（4）在其他條件不變的情況下，對(duì)處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來的 ，則壓強(qiáng)增大，正逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量增多，氫氣的物質(zhì)的量減小，但由于體積減小，平衡時(shí)氫氣的濃度反而增大，根據(jù)濃度比值等于物質(zhì)的量比值，則有重新平衡時(shí) 減小，即bc正確，所以答案是：b c；（5）可知，反應(yīng)中減小的CO的濃度為1mol/L﹣0.25mol/L=0.75mol/L，10min時(shí)達(dá)到平衡，
依據(jù)方程式：

	CO（g）+	2H2（g）		CH3OH（g）
開始	1mol/L	3mol/L		0
轉(zhuǎn)化	0.8mol/L	1.6 mol/L		0.8mol/L
平衡	0.2mol/L	1.4mol/L		0.8mol/L

CO的轉(zhuǎn)化率為 ×100%=80%，所以答案是：80%．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識(shí)，掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效），以及對(duì)化學(xué)平衡的計(jì)算的理解，了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．