Question

“低碳循環(huán)”引起世界各國(guó)的高度關(guān)注，而如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO₂，更是引起了全世界的普遍重視。
（1）用電弧法合成的儲(chǔ)氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒（雜質(zhì)），這種顆粒可用如下氧化法提純，請(qǐng)配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式：（將化學(xué)計(jì)量數(shù)按順序填在答題卷上）
___C＋____KMnO₄＋____H₂SO₄→___CO₂↑＋____MnSO₄＋____K₂SO₄＋___H₂O
（2）將不同最的CO（g）和H₂O（g）分別通人到容積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：
CO（g）+H₂O（g） CO₂（g）+H₂（g）   得到表中三組數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)	溫度℃	起始量/mol		平均量/mol		達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
		CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

 
①實(shí)驗(yàn)1中以v （CO₂）表示的反應(yīng)速率為_(kāi)___（取二位小數(shù)，下同）。
②實(shí)驗(yàn)3條件下，反應(yīng)物和生成物的起始量、平衡量都不知道，欲計(jì)算該條件下的化學(xué)平衡常數(shù)可以利用實(shí)驗(yàn)____的數(shù)據(jù)進(jìn)行，其K=____。
（3）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（I）+3O₂（g）＝2CO₂（g）+4H₂O（g）  △H＝－1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）＝2CO（g）  △H＝－566.0kJ/mol
③H₂O（g）＝H₂O（I）  △H＝－44.0kJ/mol
寫(xiě)出甲醇（CH₂OH）不憲全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式_          。

Answer 1

（12分）（1）5、4、6、5、4、2、6（3分）
（2）①0.13mol/（L?min）（2分）；②2（2分）；0.17（2分）
（3）CH₃OH(l)+O₂(g)＝CO(g)+2H₂O(l)  △H＝－442.8KJ/mol（3分）

解析試題分析：（1）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，碳元素化合價(jià)由0價(jià)升高到＋4價(jià)，失去4個(gè)電子。Mn元素化合價(jià)由＋7價(jià)降低為＋2價(jià)，得到5個(gè)電子，最小公倍數(shù)為20，所以C的系數(shù)為5，KMnO₄系數(shù)為4，結(jié)合原子守恒配平后方程式為5C＋4KMnO₄＋6H₂SO₄＝5CO₂↑＋4MnSO₄＋2K₂SO₄＋6H₂O。
（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，6min平衡時(shí)H₂的物質(zhì)的量為1.6mol，濃度＝1.6mol÷2L＝0.8mol/L，所以v（H₂）＝＝0.13mol/（L?min）。又因?yàn)榉磻?yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（CO₂）＝v（H₂）＝0.13mol/（L?min）。
②由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，所以欲計(jì)算900℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)，則可以利用第2組實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)。平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為1.6mol，則：
CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)
起始量（mol）  2      1        0       0
轉(zhuǎn)化量（mol） 0.4    0.4      0.4      0.4
平衡量（mol） 1.6    0.6      0.4      0.4
該反應(yīng)前后氣體體積不變，故利用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，所以900℃時(shí)該反應(yīng)平衡常數(shù)K＝
＝＝0.17。
（3）根據(jù)蓋斯定律可知，①－②＋③×4即得到反應(yīng)2CH₃OH(l)＋2O₂(g)＝2CO(g)＋4H₂O(l)，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝－1275.6kJ/mol＋566.0kJ/mol－44.0kJ/mol×4＝－885.6KJ/mol，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是CH₃OH(l)+O₂(g)＝CO(g)+2H₂O(l)  △H＝－442.8KJ/mol。
考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)方程式的配平；反應(yīng)速率和平衡常數(shù)的計(jì)算以及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)等