Question

（12分）（1）已知：M（g）＋N（g） P（g）＋W（g）ΔH＞0，请回答下列问题：

①若要增大M的转化率，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为             。

A、加入一定量M   

B、加入一定量N         

C、反应温度升高

D、缩小容器体积   

E、加入某物质作催化剂  

F、分离出一定量P

②在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol·L^－1，c(N)=2.4 mol·L^－1，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为           。

③若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 4 mol·L^－1，c(N)=a mol·L^－1；达到平衡后，c(P)=2 mol·L^－1，a=         。

（2）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：

CO₂（g）＋3H₂（g） CH₃OH（g）＋H₂O（g）   ΔH＝－49.0kJ/mol

测得CO₂（g）和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝___________。

②下列措施中能使n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的是___________。

A．升高温度                       B．充入He（g），使体系压强增大

C．将H₂O（g）从体系中分离          D．再充入1mol CO₂和3mol H₂

③ a．2CH₃OH（l）＋3O₂（g）＝2CO₂（g）＋4H₂O（g）  ΔH＝－1277 kJ·mol^-1

b．2CO（g）＋O₂（g）＝2CO₂（g）                ΔH＝－566 kJ·mol^-1

c．C（s）+1/2O₂（g）＝CO（g）                   ΔH＝－110.5 kJ·mol^-1

d．H₂O（g）＝H₂O（l）                          ΔH＝－44 kJ·mol^-1

则，CH₃OH（l）＋O₂（g）＝CO（g）＋2H₂O（l）     ΔH＝________。

Answer

（每空2分，共12分，漏选得1分，错选不得分，无单位不得分）

（1）①BCF ②25％ ③ 6

（2）①0.225 mol/(L·min) ②C、D ③ -443.5 kJ·mol-1

【解析】

试题分析：（1）①A、加入一定量M平衡向正反应方向进行，但M的转化量降低，A错误；B、加入一定量N平衡向正反应方向进行，M的转化量增大，B正确；C、正反应吸热，反应温度升高平衡向正反应方向进行，M的转化量增大，C正确；D、反应前后体积不变，缩小容器体积压强增大，平衡不移动，M的转化率不变，D错误；E、催化剂不能改变平衡状态，则加入某物质作催化剂M的转化率不变，E错误；F、分离出一定量P平衡向正反应方向进行，M的转化量增大，F正确，答案选BCF。

②在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol·L－1，c(N)=2.4 mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为60％，则消耗M是0.6mol/L，则关键方程式可知消耗N也是0.6mol/L，所以此时N的转化率为。

③根据②可知平衡时M、N、P、W的浓度分别是0.4mol/L、1.8mol/L、0.6mol/L、0.6mol/L，则该温度下的平衡常数K＝。若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 4 mol·L－1，c(N)=a mol·L－1；达到平衡后，c(P)=2 mol·L－1，则根据方程式可知W也是2mol/L，剩余M和N分别是2mol/L和（a—2）mol/L，则根据平衡常数表达式可知，解得a=6。

（2）①根据图像可知反应进行到10min时物质的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，此时生成甲醇时0.75mol/L，则根据方程式可知消耗氢气时0.75mol/L×3＝2.25mol/L，所以从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝2.25mol/L÷10min＝0.225 mol/(L·min) 。

②A．正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向进行，则n(CH3OH)/n(CO2)减小，A错误；B．充入He（g），使体系压强增大，但物质的浓度不变，平衡不移动，则n(CH3OH)/n(CO2)不变，B错误；C．将H2O（g）从体系中分离平衡向正反应方向进行，则n(CH3OH)/n(CO2)增大，C正确；D．再充入1mol CO2和3mol H2相当于增大压强，平衡向正反应方向进行，n(CH3OH)/n(CO2)增大，D正确，答案选CD。

③已知：a．2CH3OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（g） ΔH＝－1277 kJ·mol-1，b．2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g） ΔH＝－566 kJ·mol-1，d．H2O（g）＝H2O（l） ΔH＝－44 kJ·mol-1，则根据盖斯定律可知(a—b)÷2＋2d即得到CH3OH（l）＋O2（g）＝CO（g）＋2H2O（l） ΔH＝-443.5 kJ·mol-1。

考点：考查外界条件对平衡状态的影响、平衡状态计算及盖斯定律的应用