甲醇可通过将煤的气化过程中生成的CO和H2在一定条件下发生如下反应制得：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）请根据如图回答下列问题：（1）从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v（CO

Question

甲醇可通过将煤的气化过程中生成的CO和H₂在一定条件下发生如下反应制得：CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）
请根据如图回答下列问题：

（1）从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v（CO）=______．
（2）写出该反应的热化学方程式______．
（3）恒容条件下，下列措施中能使(n(CH3OH))/(n(CO)) 增大的有______．
A．升高温度    B．充入He气    C．再充入1mol CO和2mol H₂ D．使用催化剂
（4）若在温度和容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下表：

容器	反应物投入的量	反应物的转化率	CH3OH的浓度	能量变化（Q1、Q2、Q3均大于0）
甲	1mol CO和2mol H2	a1	c1	放出Q1kJ热量
乙	1mol CH3OH	a2	c2	放出Q2kJ热量
丙	2mol CO和4mol H2	a3	c3	放出Q3kJ热量

则下列关系正确的是：______．
A．c₁=c₂   B.2Q₁=Q₃   C.2a₁=a₃   D．a₁+a₃=1   E．该反应若生成1mol CH₃OH，则放出（Q₁+Q₂）kJ热量
（5）若在一体积可变的密闭容器中充入1mol CO、2mol H₂和1mol CH₃OH，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则该反应向______（填“正”、“逆”）反应方向移动，理由是______．

Answer 1

（1）由图I可知，反应中CO浓度的变化为：1.00-0.25=0.75mol•L^-1，则c（CO）=(△c)/(△t)=(0.75mol/L)/(10min)=0.075mol/（L•min），
故答案为：0.075mol/（L•min）；
（2）反应物的总能量为419kJ，生成物的总能量为510kJ，则该反应为放热反应，放出的热量为510kJ-419kJ=91kJ，热化学方程式为CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-91 kJ/mol，
故答案为：CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-91 kJ/mol；
（3）恒容条件下，下列措施中能使(n(CH3OH))/(n(CO)) 增大，则平衡正移；
A．已知该反应的正方向为放热反应，升高温度，平衡逆移，故A错误；
B．充入He气，容器的体积不变，各反应物的浓度不变，平衡不移动，故B错误；
C．再充入1molCO和2molH₂，与原来加入了的量等比例，平衡时比原来的平衡的压强增大，平衡正移，故C正确；
D．使用催化剂，同等程度的改变正逆反应速率，平衡不移动，故D错误；
故答案为：C；
（4）A、甲、乙相比较，把乙等效为开始加入1mol CO和2mol H₂，和甲是等效的，甲乙是等效平衡，所以平衡时甲醇的浓度c₁=c₂，故A正确；
B、甲、丙相比较，丙中反应物的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2Q₁＜Q₃，故B错误；
C、甲、丙相比较，丙中反应物的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故a₁＜a₃ ，故C错误；
D、甲、乙处于相同的平衡状态，而且反应方向相反，则α₁+α₂=1，故D正确；
E、甲、乙处于相同的平衡状态，而且反应方向相反，两个方向转化的和恰好为1mol，所以该反应若生成1mol CH₃OH，则放出（Q₁+Q₂）kJ热量，故E正确；
故答案为：ADE；
（3）反应前后气体总质量不变，同温、同压下，达到平衡时，平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍，即气体密度增大，故平衡向气体体积缩小方向即向正反应方向移动，故答案为：正；由于气体总质量不变，同温同压下，密度增大，即体积减小，平衡正向移动．