甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。工业上一般以CO和H 2 为原料合成甲醇，该反应的热化学

【专家解说】：（16分）
（1）①a（2分）   
②（5分）解：根据图像可知CO的转化率为50%，H 2 的物质的量为1.5mol，则：
CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g)
各组分的起始浓度/ mol·L －1    1      1.5       0
各组分的变化浓度/ mol·L －1   0.5      1       0.5
各组分的平衡浓度/ mol·L －1   0.5     0.5       0.5（2分）
K= = =4L 2 ?mol —2
（3分，K的表达式、代入数据、结果各1分，不带单位不扣分）
③
共4分，分两个给分点：①逆反应速率变化曲线正确，而且标注正确，给2分（曲线起点或曲线平台或标注3要素，3个正确给2分，2个正确给1分，1个正确给0分。）；②正反应速率变化曲线正确，而且标注正确，给2分（曲线起点或曲线平台或标注3要素，3个正确给2分，2个正确给1分，1个正确给0分。）
（3）CH 3 OH(g)+3/2O 2 (g) CO 2 (g)+2H 2 O(g)  △H=—651kJ?mol —1
（3分，方程式含状态正确1分、反应热2分，单位错漏扣1分）

试题分析：（1）由于CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g)的正反应是气体物质的量减小的方向，随着反应的正向进行，容器内气体总的物质的量逐渐减小，因此恒温、恒容条件下，容器内的压强逐渐减小，当压强不再变化，说明容器内气体总的物质的量保持不变，反应达到平衡，故a正确；氢气的消耗速率和CO得消耗速率都是正反应速率，它们之比始终等于系数之比，缺少逆反应速率，故b错；CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g)；△H 1 =－116 kJ·mol －1 ，说明正反应是放热反应，升高温度平衡向吸热或逆反应方向移动，则CO的转化率减小，故c错；催化剂不能使平衡移动，可以加快反应速率，因此使用催化剂能缩短达到平衡的时间，但是不能提高CH 3 OH的产量，故d错；（2）①合成甲醇方向是放热反应，升高温度平衡向吸热或逆反应方向移动，CO的平衡转化率减小，则CO的转化率越小，反应温度越高，图中n(H 2 )/n(CO)保持不变时，CO的平衡转化率：X>Y>Z，则曲线Z对应的温度是270℃；②读图可得，a点的横坐标n(H 2 )/n(CO)=1.5，纵坐标CO的平衡转化率为50%，设起始时n(CO)=1mol，则n(H 2 )=1.5mol，则：
CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g)
各组分的起始浓度/ mol·L －1    1      1.5       0
各组分的变化浓度/ mol·L －1   0.5      1       0.5
各组分的平衡浓度/ mol·L －1   0.5     0.5       0.5
K= = =4L 2 ?mol —2
③画图要点：a．由于CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g)的正反应是气体体积减小的方向，增大容器体积减小体系压强时，平衡向气体体积增大或逆反应方向移动，则逆反应速率大于正反应速率；b．由于反应物和生成物均随容器体积增大而减小，则正反应速率和逆反应速率均明显减小；c．达到新平衡之前，逆反应速率逐渐减小，正反应速率逐渐增大，因为平衡向逆反应方向移动，生成物浓度逐渐减小，反应物浓度逐渐增大，但都比原平衡的小；d．达到新平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，但都比原平衡的小

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