Question

請運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。

（1）工業(yè)上一般以CO和H₂為原料合成甲醇，在恒容容器中，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)　△H₁＝－116 kJ·mol^－1

①下列措施中能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________

A．體系壓強(qiáng)保持不變

B．混合氣體的密度保持不變

C．CO與H₂的濃度之比為1∶2

D．單位時(shí)間內(nèi)，消耗2molH₂的同時(shí)消耗1mol CH₃OH

②在恒容容器中合成甲醇，當(dāng)溫度分別為230℃、250℃和270℃時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率與n(H₂)/n(CO)的起始組成比的關(guān)系如圖所示。已知容器體積1L，起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1mol。據(jù)此判斷在上述三種溫度中，曲線Z對應(yīng)的溫度是　　　　　　　；利用圖中a點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)，計(jì)算該反應(yīng)在對應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)K（寫出計(jì)算過程）。

（2）已知： CO(g)+ O₂(g)=CO₂(g)  △H₂＝－283 kJ·mol^-1  H₂(g)+ O₂(g)=H₂O(g)  △H₃＝－242 kJ·mol^-1

則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO₂和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為　__________

 

Answer 1

【答案】

（1）①AD（2分，漏選得1分，錯(cuò)選得0分）

②270℃（2分，無單位或單位錯(cuò)扣1分），

（2）CH₃OH(g)＋3/2O₂(g) CO₂(g)＋2H₂O(g) △H＝－651kJ·mol^－1      （2分）

【解析】

試題分析：（1）①A選項(xiàng)因反應(yīng)前后氣體的量發(fā)生改變，壓強(qiáng)不變，可以說明到達(dá)平衡。D選項(xiàng)滿足V_正=V_逆②因?yàn)閆圖像中CO的轉(zhuǎn)化率最低，所以對應(yīng)的溫度最高。270℃  。根據(jù)圖像可知a點(diǎn)對應(yīng)的CO的轉(zhuǎn)化率為50%，H₂的物質(zhì)的量為1.5 mol

                          CO（g） +　　 2H₂(g)　　 CH₃OH(g)

起始物質(zhì)的量濃度(mol/L)　 1　　　　　　　1.5　　　　　　 0　　　　

轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量濃度(mol/L)　0.5　　　　　　　1　　　　　　 0.5

平衡物質(zhì)的量濃度(mol/L)　0.5　　　　　　　0.5　　　　　　0.5　　　

K=4 

（2）利用蓋斯定律可以寫出CH₃OH(g)＋3/2O₂(g) CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=—△H₁+△H₂+2△H₃

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的判斷和化學(xué)平衡的計(jì)算。