Question

【題目】近年來甲醇用途日益廣泛，越來越引起商家的關(guān)注，工業(yè)上甲醇的合成途徑多種多樣。現(xiàn)有實驗室中模擬甲醇合成反應(yīng)，在2 L密閉容器內(nèi)，400 ℃時反應(yīng)：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0，體系中n(CO)隨時間的變化如表：

時間(s)	0	1	2	3	5
n(CO)(mol)	0.020	0.011	0.008	0.007	0.007

(1)上圖中表示CH3OH的變化的曲線是___________________。

(2)用H2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2) ＝__________________。

(3)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是_________________。

a．v(CH3OH) ＝2v(H2) b．容器內(nèi)壓強保持不變

c．2v逆(CO) ＝ v正(H2) d．容器內(nèi)密度保持不變

(4)已知常溫常壓下1g液態(tài)甲醇燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出22.68kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：__________________。CH3OH與O2的反應(yīng)可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其工作原理如圖所示，圖中CH3OH從_______________（填A(yù)或B）通入，b極的電極反應(yīng)式是___________________。

Answer 1

【答案】 b 0.006mol·L－1·s－1 b c 2CH3OH(l)+ 3O2(g)==2CO2(g)+ 4H2O(l) △H=-1451.52 kJ ·moI－1 A O2＋4e-＋2H2O =4OH-

【解析】 (1)根據(jù)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知反應(yīng)的CO和H2與生成的CH3OH的濃度之比為1:2:1，根據(jù)圖像知，d為CO，c為H2，b為CH3OH，故答案為：b；

(2) 0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(CO) ＝=0.003 mol·L－1·s－1，則v(H2)= 0.006mol·L－1·s－1，故答案為：0.006mol·L－1·s－1；

(3)a． v(CH3OH) ＝2v(H2)不能說明正逆反應(yīng)速率相等，不能說明 達到平衡狀態(tài)，錯誤；b．該反應(yīng)屬于氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng)，容器內(nèi)壓強保持不變，能夠說明達到平衡狀態(tài)，正確；c．2v逆(CO) ＝ v正(H2) 說明正逆反應(yīng)速率相等，說明 達到平衡狀態(tài)，正確； d．氣體的質(zhì)量和體積不變，容器內(nèi)密度水中保持不變，不能說明 達到平衡狀態(tài)，錯誤；故選bc；

(4)在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ．32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為725.76KJ；則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJmol-1；根據(jù)電子流動的方向可知，a為負極，應(yīng)該通入甲醇，b極通入氧氣，為正極，電極方程式為O2＋4e-＋2H2O =4OH-，故答案為：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJmol-1或2CH3OH(l)+ 3O2(g)==2CO2(g)+ 4H2O(l) △H=-1451.52 kJ ·moI－1；A；O2＋4e-＋2H2O =4OH-。