节能减排已经成为全社会的共识，浙江省在原先推行乙醇汽油的基础上，开始试点甲醇汽油（即在汽油中添加一定量的甲醇），根据检测的数据分析认为，若绍兴全市的100余万辆机动车全部

Question

节能减排已经成为全社会的共识，浙江省在原先推行乙醇汽油的基础上，开始试点甲醇汽油（即在汽油中添加一定量的甲醇），根据检测的数据分析认为，若绍兴全市的100余万辆机动车全部使用甲醇汽油，一年内能减少有害气体（一氧化碳）排放将近100万吨．甲醇常利用煤气化过程中生成的CO和H₂来制备：CO+2H₂⇌CH₃OH．
请根据图示回答下列：

（1）关于该自发反应的下列说法中，正确的是___（填字母）：
A．△H>0，△S>0                 B．△H>0，△S<0
C．△H<0，△S<0                 D．△H<0，△S>0
（2）现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和3molH₂，测得CO和CH₃OH（g）的浓度随时间如图所示．从反应开始到平衡，CO的平均反应速率v_（CO）=___mol/（L•min），该反应的平衡常数K=___．
（3）恒容条件下，达到平衡后，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．再冲入1molCO和3molH₂  D．使用催化剂
（4）若在一体积可变的密闭容器中充入1molCO、2molH₂和1molCH₃OH，达到平衡时测的混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍（此过程三种物质均处于气态），则平衡时混合气体的平均摩尔质量=___g/mol．

Answer 1

（1）该反应为气体体积减小的反应，所以该反应△S<0，△H-T△S<0反应自发进行，所以△H<0，故选：C；
（2）由图可知，10min到达平衡，平衡时CO浓度为0.25mol/L，则△c（CO）=（1.00-0.25）mol/L=0.75mol/L，则平衡时c（CH₃OH）=△c（CO）=0.75mol/L，平衡时c（H₂）=3mol/L-2△c（CO）=1.5mol/L，则：v（CO）=(0.75mol/L)/(10min)=0.075mol/（L．min），平衡常数K=(c(CH3OH))/(c(CO)×c2(H2))=(0.75)/(0.25×1．52)=(4)/(3)，
故答案为：0.075；(4)/(3)；
（1）A．正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，(n(CH3OH))/(n(CO))减小，故A错误；
B．充入He气体，恒温恒容下，各物质浓度不变，平衡不移动，则(n(CH3OH))/(n(CO))不变，故B错误；
C．再冲入1molCO和3molH₂，等效为增大压强，平衡正向移动，(n(CH3OH))/(n(CO))增大，故C正确；
D．使用催化剂可以加快反应速率，不影响平衡移动，(n(CH3OH))/(n(CO))不变，故D错误，
故选：C；
（4）开始通入1molCO、2molH₂和1molCH₃OH，平均摩尔质量=(1×28+2×2+1×32)/(1+2+1)g/mol=16g/mol，同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，故平衡时混合气体的平均摩尔质量=1.6×16g/mol=25.6g/mol，
故答案为：25.6．