Question

18．（1）人們常用催化劑來(lái)選擇反應(yīng)進(jìn)行的方向．如圖所示為一定條件下1mol CH₃OH與O₂發(fā)生反應(yīng)時(shí)，生成CO、CO₂或HCHO的能量變化圖（反應(yīng)物O₂（g）和生成物H₂O（g）略去）．
①在有催化劑作用下，CH₃OH與O₂反應(yīng)主要生成HCHO；（填“CO、CO₂”或“HCHO”）
②2HCHO（g）+O₂（g）═2CO（g）+2H₂O（g）△H=-470KJ•mol^-1；
（2）已知：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-a kJ•mol^-1．
經(jīng)測(cè)定不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如表：

溫度（℃）	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012

若某時(shí)刻、250℃測(cè)得該反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物的濃度為c（CO）=0.4mol•L^-1、c（H₂）=0.4mol•L^-1、c（CH₃OH）=0.8mol•L^-1，則此時(shí)V_正＜V_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）①使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，活化能越低，普通分子越容易轉(zhuǎn)化成活化分子，反應(yīng)越容易，反應(yīng)速率越快；
②根據(jù)圖表可知2HCHO（g）+O₂（g）═2CO（g）+2H₂O（g）中反應(yīng)物能量高，生成物能量低，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，然后依據(jù)圖中給出數(shù)據(jù)解答；
（2）根據(jù)濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)相對(duì)大小確定反應(yīng)方向，如果濃度商大于平衡常數(shù)，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)．

解答 解：（1）①根據(jù)圖象可以看出轉(zhuǎn)化成甲醛時(shí)活化能最低，使用催化劑時(shí)主要產(chǎn)物為HCHO，故答案為：HCHO；
②2HCHO（g）+O₂（g）═2CO（g）+2H₂O（g）該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H=-2（676-158-283）=-470KJ•mol^-1，故答案為：-470KJ•mol^-1；
（2）濃度商=$\frac{0.8}{0.4×（0.4）^{2}}$=12.5＞2.041，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以反應(yīng)速率v_正＜v_逆，故答案為：＜．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響、熱化學(xué)反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)和反應(yīng)的自發(fā)性等知識(shí)，根據(jù)濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)相對(duì)大小確定反應(yīng)方向，題目難度中等．