Question

工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．圖1表示反應(yīng)中能量的變化；圖2表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入4molH₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的濃度隨時(shí)間變化．


（1）在“圖1”中，曲線

 

（填：a或b）表示使用了催化劑；該反應(yīng)屬于

 

（填：吸熱、放熱）反應(yīng)．
（2）從反應(yīng)開始到10min達(dá)平衡平衡，v（H₂）=

 

；若保持其它條件不變，將反應(yīng)體系中的CH₃OH（g）移出一部分化學(xué)反應(yīng)速率將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）有一類甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，需將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣，兩種反應(yīng)原理是
A、CH₃OH（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+3H₂（g）△H=+49.0kJ/mol
B、CH₃OH（g）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-192.9kJ/mol
又知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44 kJ/mol，
請(qǐng)寫出32g的CH₃OH（g）完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,反應(yīng)熱和焓變,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)圖中反應(yīng)的活化能的大小來(lái)分析是否使用催化劑，利用反應(yīng)前后的總能量來(lái)分析反應(yīng)的能量變化；
（2）由圖2計(jì)算用CO表示的反應(yīng)速率，再利用反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比來(lái)計(jì)算氫氣的反應(yīng)速率，根據(jù)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響作判斷；
（3）根據(jù)蓋斯定律來(lái)寫熱化學(xué)方程式；

解答： 解：（1）由圖可知，曲線b降低了反應(yīng)所需的活化能，則b使用了催化劑，又該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：b；放熱；
（2）由圖2可知，反應(yīng)中減小的CO的濃度為1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，10min時(shí)達(dá)到平衡，
則用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為

0.75mol/L

10min

=0.075mol?L^-1?min^-1，
因反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v（H₂）=0.075mol?L^-1?min^-1×2=0.15mol?L^-1?min^-1；
若保持其它條件不變，將反應(yīng)體系中的CH₃OH（g）移出一部分，生成物濃度在下降，平衡正向移動(dòng)，其它物質(zhì)的濃度也隨之下降，反應(yīng)速率也減小，
故答案為：0.15mol?L^-1?min^-1；減小；
（3）32g的CH₃OH（g）即為1mol，
∵CH₃OH（g）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-192.9kJ/mol   ①
          H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol  ②
 根據(jù)蓋斯定律
①-②×2得   CH₃OH（g）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-280.9kJ/mol                         
故答案為：CH₃OH（g）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-280.9kJ/mol；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了反應(yīng)中的能量變化、反應(yīng)速率的計(jì)算、熱化學(xué)方程式的書寫以及蓋斯定律的運(yùn)用，難度不大，要注意審題，避免無(wú)用信息的干擾．