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用．工業(yè)上用CO生產燃料甲醇．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生成甲醇（催化劑為Cu2O/ZnO）：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），圖1表示反應中能量的變化；圖二表示一定溫度下反應過程：

根據題意完成下列各題：
（1）圖一表示使用和未使用催化劑時反應過程和能量的對應關系．下列有關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
C.提高了活化分子百分數
D.增加了單位體積內的活化分子數
（2）反應達到平衡時，平衡常數表達式K= ， 升高溫度，K值（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）在500℃，從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v （H2）=[用n（B）、t（B） 表示]．
（4）在其他條件不變的情況下，對處于E點的體系將體積壓縮到原來的1/2，下列有關該體系的說法正確的是
a．氫氣的濃度減少 b．正反應速率加快，逆反應速率也加快
c．甲醇的物質的量增加 d．重新平衡時 增大
（5）在T2℃下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，達到平衡狀態(tài)時，測得c（CO）=0.2molL﹣1 ， 則CO的轉化率為 ．

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的歷程，降低反應的活化能，增加了活化分子數目及其百分含量而加快反應速率；故選：A；（2）已知CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），則K= ，500℃時甲醇的物質的量小，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℃，平衡時圖中甲醇的變化量為nB ， 所以反應消耗的氫氣的量為：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，對處于E點的體系體積壓縮到原來的 ，則壓強增大，正逆反應速率都增大，平衡向正向移動，甲醇的物質的量增多，氫氣的物質的量減小，但由于體積減小，平衡時氫氣的濃度反而增大，根據濃度比值等于物質的量比值，則有重新平衡時 減小，即bc正確，所以答案是：b c；（5）可知，反應中減小的CO的濃度為1mol/L﹣0.25mol/L=0.75mol/L，10min時達到平衡，
依據方程式：

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

CO的轉化率為 ×100%=80%，所以答案是：80%．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解化學平衡狀態(tài)本質及特征的相關知識，掌握化學平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應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平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效），以及對化學平衡的計算的理解，了解反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%．