Question

（12分）甲醇是重要的燃料，有廣闊的應(yīng)用前景：工業(yè)上一般以CO和為原料合成甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

（1）下列措施中有利于增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率且利于反應(yīng)正向進(jìn)行的是_____。

a．隨時將CH3OH與反應(yīng)混合物分離

b．降低反應(yīng)溫度

c．增大體系壓強(qiáng)

d．使用高效催化劑

（2）已知：

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

（3）在容積為2L的恒容容器中，分別研究在三種不同溫度下合成甲醇，下圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為2mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。請回答：

①在圖中三條曲線，對應(yīng)的溫度由高到低的順序是__________________；

②利用a點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)，計(jì)算出曲線Z在對應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)：K=______；

（4）恒溫下，分別將1 molCO和2molH2置于恒容容器I和恒壓容器Ⅱ中（兩容器起始容積相同），充分反應(yīng)。

①達(dá)到平衡所需時間是I _____Ⅱ（填“>”、“<”或“=”，下同）。達(dá)到平衡后，兩容器中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系是I_____Ⅱ。

②平衡時，測得容器工中的壓強(qiáng)減小了30%，則該容器中CO的轉(zhuǎn)化率為______。

Answer 1

（1）c（2）CH3OH(g)+3/2O2=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651KJ﹒mol-1（3）①Z>Y>X②1/4（4）①><②45%

【解析】

試題分析：（1）a、將甲醇分離，甲醇濃度減小，配合正向移動，反應(yīng)速率減小，不選；b、降低溫度，反應(yīng)速率減小，平衡正向移動，不選；c、增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，平衡正向移動，選；d、使用催化劑，反應(yīng)速率加快，但平衡不移動，不選；所以選c。（2）根據(jù)蓋斯定律分析，將方程式標(biāo)記為①②③，運(yùn)用-①+②+③，將方程式加減，得到熱化學(xué)方程式為：CH3OH(g)+3/2O2=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651KJ﹒mol-1（3）①根據(jù)方程式分析，因?yàn)闇囟壬�高，平衡逆向移動，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，所以對應(yīng)的溫度為：Z>Y>X。②a點(diǎn)一氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%，列式計(jì)算，

初始物質(zhì)的里量濃度11.50

改變的物質(zhì)的量濃度0.510.5

平衡時物質(zhì)的量濃度0.50.50.5

平衡常數(shù)=（0.5）2/[(0.5×(0.5)3]=4。若方程式顛倒，則平衡常數(shù)為倒數(shù)，所以平衡常數(shù)為1/4。（4）①在恒容容器中隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系的壓強(qiáng)越來越小，所以Ⅰ中反應(yīng)速率慢，所以需要的時間長。壓強(qiáng)越小，平衡逆向移動，甲醇的體積分?jǐn)?shù)越小。②列式計(jì)算：

起始物質(zhì)的量 1 2 0

改變的物質(zhì)的量 x 2x x

平衡的物質(zhì)的量 1-x 2-2x x

1-x+2-2x+x=(1+2)*1-30%x=0.45，所以一氧化碳的轉(zhuǎn)化率=0.45/1=45%。

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算。