（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)；ΔH

（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH    0，△S   0 （填“＜，＞或＝”）。

（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H₂的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①在0～2min内，以H₂表示的平均反应速率为        mol·L^-1·s^-1 。

②列式计算300℃时该反应的平衡常数K =                                   。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将         。

A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态   D．无法判断

④下列措施可增加甲醇产率的是         

A．压缩容器体积                B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H₂

（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

【解析】（1）根据反应的特点可知△S小于0，因为反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，所以根据△G＝△H－T·△S可知反应是放热反应。

（2）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，根据图像可知反应进行到2min时甲醇

的浓度不再发生变化，平衡时甲醇的物质的量是0.04mol，则消耗氢气是0.08mol，所以在0～2min

内，以H₂表示的平均反应速率为。

②平衡时氢气的浓度是，CO的平衡浓度是

,所以该温度下的平衡常数为。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因为＞4，所以反应向逆反应方向移动。

④压缩体积，压强增大，平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度，平衡也向正反应方

向移动。充入He，使体系总压强增大，但物质但浓度没有变化，所以平衡不移动。再充入0.20mol

CO和0.58mol H₂，相当于增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，所以答案是ABD。

（3）因为反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，但反应速率会加快，所以图

像为

（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)；ΔH

（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH    0，△S   0 （填“＜，＞或＝”）。

（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H₂的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①在0～2min内，以H₂表示的平均反应速率为       mol·L^-1·s^-1。

②列式计算300℃时该反应的平衡常数K =                                  。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 molCH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将        。

A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态  D．无法判断

④下列措施可增加甲醇产率的是         

A．压缩容器体积                B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H₂

（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

【解析】（1）根据反应的特点可知△S小于0，因为反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，所以根据△G＝△H－T·△S可知反应是放热反应。

（2）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，根据图像可知反应进行到2min时甲醇

的浓度不再发生变化，平衡时甲醇的物质的量是0.04mol，则消耗氢气是0.08mol，所以在0～2min

内，以H₂表示的平均反应速率为。

②平衡时氢气的浓度是，CO的平衡浓度是

,所以该温度下的平衡常数为。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 molCH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因为＞4，所以反应向逆反应方向移动。

④压缩体积，压强增大，平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度，平衡也向正反应方

向移动。充入He，使体系总压强增大，但物质但浓度没有变化，所以平衡不移动。再充入0.20mol

CO和0.58mol H₂，相当于增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，所以答案是ABD。

（3）因为反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，但反应速率会加快，所以图

像为

下列四个数据都表示合成氨的反应速率，N₂＋3H₂2NH₃，其中代表同一条件下的反应速率的是

①v(N₂)＝0.03 mol·L^－1·min^－1                                                       ②v(NH₃)＝0.09 mol·L^－1·min^－1

③v(H₂)＝0.045 mol·L^－1·min^－1                                                    ④v(H₂)＝0.135 mol·L^－1·min^－1

A．①②                              B．①③

C．③④                                D．②④

【解析】因为速率之比是相应的化学计量数之比，，若都用氢气表示反应速率，则①②分别为0.09mol/(L·min)、0.135mol/(L·min)，所以②和④是相同的，答案选D。

已知下列热化学方程式：

①CH3COOH(1)+202(g)=2CO2(g)+2H2O(1)   △H1= —870.3 kJ·mol—1

②C(s)+O2(g)=CO2(g)     △H2= —393.5 kJ·mol—1

③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1)    △H3= —285.8 kJ·mol—1     

则反应④2C（s）+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)的焓变为（  ）

A、+488.3 kJ·mol—1                B、—224.15 kJ·mol—1

C、 —488.3kJ·mol—1               D、 +244.15 kJ·mol—1

【解析】考查盖斯定律的应用。将②×3＋③×2－①即得到2C(s)+2H₂(g)+O₂(g)=CH₃COOH(1)，所以反应热为2△H₂＋2△H₃－△H₁＝—393.5 kJ/mol×2—285.8 kJ/mol×2＋—870.3 Kj/mol＝—488.3 kJ/mol，所以正确的答案是C。

已知下列热化学方程式：

①CH3COOH(1)+202(g)=2CO2(g)+2H2O(1)   △H1= —870.3 kJ·mol—1

②C(s)+O2(g)=CO2(g)     △H2= —393.5 kJ·mol—1

③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1)    △H3= —285.8 kJ·mol—1     

则反应④2C（s）+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1)的焓变为（  ）

A、+488.3 kJ·mol—1                 B、—224.15 kJ·mol—1

C、 —488.3 kJ·mol—1                D、 +244.15 kJ·mol—1

【解析】考查盖斯定律的应用。将②×3＋③×2－①即得到2C(s)+2H₂(g)+O₂(g)=CH₃COOH(1)，所以反应热为2△H₂＋2△H₃－△H₁＝—393.5 kJ/mol×2—285.8 kJ/mol×2＋—870.3 Kj/mol＝—488.3 kJ/mol，所以正确的答案是C。