Question

【題目】【加試題】節(jié)能減排已經(jīng)成為全社會(huì)的共識(shí)，浙江省在原先推行乙醇汽油的基礎(chǔ)上，開始試點(diǎn)甲醇汽油（即在汽油中添加一定量的甲醇），根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)分析認(rèn)為，若紹興全市的100余萬輛機(jī)動(dòng)車全部使用甲醇汽油，一年內(nèi)能減少有害氣體（一氧化碳）排放將近100萬噸。甲醇常利用煤氣化過程中生成的CO和H2來制備：CO+2H2CH3OH 。

請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列：

（1）關(guān)于該自發(fā)反應(yīng)的下列說法中，正確的是 （填字母）：

A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S<0

C．△H<0，△S<0 D．△H<0，△S>0

（2）現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO和3molH2，測(cè)得CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。從反應(yīng)開始到平衡，CO的平均反應(yīng)速率v（CO）= mol/(Lmin)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。

（3）恒容條件下，達(dá)到平衡后，下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有 。

A．升高溫度 B．充入He氣 C．再?zèng)_入1molCO和3molH2 D．使用催化劑

（4）若在一體積可變的密閉容器中充入1molCO、2molH2和1molCH3OH，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)的混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍（此過程三種物質(zhì)均處于氣態(tài)），則平衡時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量= g/mol。

Answer 1

【答案】（1） C （2分）（2）0.075 （2分） K=4/3 （2分）

（3） C （2分） （4） 25.6 （2分）

【解析】

試題分析：（1）該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，所以△S<0，△H-T△S<0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，所以△H<0，答案C；（2）由圖可知，10min達(dá)平衡，CO的濃度為0.25mol/L，則△c（CO）=（1.00-0.25）mol/L=0.75 mol/L，則平衡時(shí)c(CH3OH)= c（CO）=0.75 mol/L，平衡時(shí)c(H2)=3 mol/L-2△c（CO）=1.5 mol/L，則v（CO）=0.75 mol/L÷10min=0.075 mol/(Lmin)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= =4/3；（3） A．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，n(CH3OH)/n(CO)減小，錯(cuò)誤；B．充入He氣，恒溫恒容條件下各物質(zhì)濃度不變，平衡不移動(dòng)，n(CH3OH)/n(CO)不變，錯(cuò)誤；C．再?zèng)_入1molCO和3molH2，等效為增大壓強(qiáng)，平衡整箱移動(dòng)，n(CH3OH)/n(CO)增大，正確；D．使用催化劑只加快反應(yīng)速率，不影響平衡移動(dòng)，n(CH3OH)/n(CO)不變，錯(cuò)誤。（4） 充入1molCO、2molH2和1molCH3OH，開始的平均摩爾質(zhì)量=16g/mol，同溫同壓下，氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，所以則平衡時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量=16g/mol×1.6=25.6 g/mol。