【題目】應(yīng)對霧霾污染、改善空氣質(zhì)量需要從多方面入手,如開發(fā)利用清潔能源。甲醇是一種可再生的清潔能源,具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。

1已知: ①CH3OH(g)H2O(l)=CO2(g)3H2(g) Δ H=93.0 kJ·mol1

②CH3OH(g)1/2 O2(g)=CO2(g)2H2(g) Δ H=-192.9 kJ·mol1

③CH3OH(g)=CH3OH(l) Δ H=-38.19 kJ·mol1

則表示 CH3OH 的燃燒熱的熱化學方程式為___________

2在一定條件下用COH2合成 CH3OHCO(g)2H2(g)CH3OH(g),在2 L恒容密閉容器中充入1mol CO2mol H2,在催化劑作用下充分反應(yīng)。下圖表示平衡混合物中CH3OH的體積分數(shù)在不同壓強下隨溫度的變化的平衡曲線。

回答下列問題:

該反應(yīng)的反應(yīng)熱 Δ H________ 0(填“>” “<” ),壓強的相對大小與p1_______ p2(填“>” “<” )。

壓強為 p2,溫度為 300℃時,該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)的計算式為K=_______(只列算式不計算結(jié)果)。

下列各項中,不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡的是_______。

A.容器內(nèi)氣體壓強不再變化

B.υ (CO):υ (H2)=1:2

C.容器內(nèi)的密度不再變化

D.容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化

E.容器內(nèi)各組分的質(zhì)量分數(shù)不再變化

某溫度下,在保證 H2 濃度不變的情況下,增大容器的體積, 平衡_______。

A.向正反應(yīng)方向移動 B.向逆反應(yīng)方向移動 C.不移動

【答案】 CH3OH(l)3/2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) Δ H=726.51 kJ·mol-1 < > BC C

【解析】1已知: ①CH3OH(g)H2O(l)=CO2(g)3H2(g) Δ H1=93.0 kJ·mol1

②CH3OH(g)1/2 O2(g)=CO2(g)2H2(g) Δ H2=-192.9 kJ·mol1

③CH3OH(g)=CH3OH(l) Δ H3=-38.19 kJ·mol1

根據(jù)蓋斯定律,由②×3- ①×2-得反應(yīng)CH3OH(l)3/2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) Δ H=Δ H2×3-Δ H1×2-Δ H3=726.51 kJ·mol-1;2隨著溫度升高,甲醇的體積分數(shù)減少,根據(jù)勒夏特列原理,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)的逆方向移動,即正反應(yīng)為放熱反應(yīng),Δ H<0;作等溫線,隨著壓強增大,平衡向體積減小的正方向移動,根據(jù)圖表可知p1>p2;壓強為 p2,溫度為 300℃時,CH3OH的體積分數(shù)為50%,設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為x則CO(g)2H2(g)CH3OH(g)

起始濃度(mol/L) 0.5 1 0

改變濃度(mol/L) 0.5x x 0.5x

平衡濃度(mol/L) 0.5-0.5x 1-x 0.5x

CH3OH的體積分數(shù)為×100%=50%,解得x=0.75,該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)的計算式為K==A、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等, 則壓強不變,說明反應(yīng)達到平衡,選項A不選;B、沒有指明反應(yīng)的方向,不能說明正逆反應(yīng)速率相等,則不能證明達到平衡狀態(tài),選項B選;C、根據(jù)密度的定義,恒容說明體積不變,組分都是氣體,質(zhì)量不變,密度不變,不能說明反應(yīng)達到平衡,選項C選;D、根據(jù)平均摩爾質(zhì)量的定義,氣體質(zhì)量不變,反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等,氣體物質(zhì)的量減少,因此平均摩爾質(zhì)量不變,說明達到平衡狀態(tài),選項D不選;E、根據(jù)化學平衡狀態(tài)的定義,當組分的質(zhì)量分數(shù)不變,說明反應(yīng)達到平衡,選項E不選。答案選BC;某溫度下,在保證 H2 濃度不變的情況下,增大容器的體積, c(CH3OH)c(CO)同等倍數(shù)減小,根據(jù)濃度商Qc=,推得 Qc=K,所以平衡不移動,答案選C。

練習冊系列答案
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(1)由苯乙烯 制取 聚苯乙烯
(2)丙烯與溴化氫按照馬氏規(guī)則發(fā)生加成反應(yīng)
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(4)乙烯使溴水褪色

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(2)在海洋循環(huán)中,通過如圖所示的途徑固碳, 寫出鈣化作用的離子方程式__________。

(3)海水中溶解無機碳占海水總碳的 95%以上,其準確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎(chǔ),測量溶解無機碳,可采用如下方法:氣提、吸收 CO2 。用 N2 H2SO4溶液酸化后的 Z mL海水中吹出 CO2 并用堿液吸收(裝置如圖)

滴定。將吸收液吸收的無機碳轉(zhuǎn)化為 NaHCO3,再用x mol/L鹽酸滴定,消耗y mL鹽酸,則海水中溶解無機碳的濃度=________mol/L。

(4)利用下圖所示裝置從海水中提取 CO2,有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。

提取CO2 的原理:_____(填 a b)室產(chǎn)生的 H+ 通過陽離子膜進入b 室,發(fā)生反應(yīng):。 ________。

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t / min

0

2

4

6

V(O2) / mL

0

9.9

17.2

22.4

資料顯示,反應(yīng)分兩步進行:

2Fe3++ H2O2 2Fe2++O2↑+2H+

H2O2 + 2Fe2++2H+ 2H2O+2Fe3+

反應(yīng)過程中能量變化如右圖所示。下列說法不正確的是

A. 0~6 min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2) = 3.33×10-2 mol·L-1·min-1

B. Fe3+的作用是加快過氧化氫的分解速率

C. 反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)、反應(yīng)②是放熱反應(yīng)

D. 反應(yīng)2H2O2(aq)2H2O(l) + O2(g)的△H =E1-E2 < 0

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