Question

【題目】（1）已知：①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH1=-571.6kJmol-1

②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）ΔH2=-566.0kJmol-1

③CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）ΔH3=-90.8kJmol-1

計(jì)算甲醇蒸氣的燃燒熱ΔH＝ 。

（2）對(duì)于可逆反應(yīng)C（S）+H2O（g）CO（g）+H2（g），平衡常數(shù)表達(dá)式為 ，能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。（填選項(xiàng)編號(hào)）

A．容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化

B．v正（H2O）=v逆（H2）

C．容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化

D．容器中總質(zhì)量不隨時(shí)間而變化

E．消耗n mol H2的同時(shí)消耗n mol CO

（3）某化學(xué)興趣小組探究外界條件對(duì)合成甲醇反應(yīng)的影響。

CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=-91kJmol-1

①在300℃時(shí)，向體積為1L的密閉容器中加入2mol H2和1mol CO，CO和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

則從反應(yīng)開始到建立平衡，v（H2）為 ；

②在其它條件不變時(shí)，只改變其中的一個(gè)條件，該小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)繪制如下圖像，其中與事實(shí)相符的是 。（填序號(hào)）

Answer 1

【答案】

（1）①-763.8 kJ/mol；

（2）K=；ABC；

（3）①0.15mol/Lmin；②AD。

【解析】

試題分析：（1）①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH1=-571.6kJmol-1，

②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）ΔH2=-566.0kJmol-1，

③CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）ΔH3=-90.8kJmol-1，

根據(jù)蓋斯定律知，①+②×-③得：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；

△H=-（571.6+×566.0-90.8）kJ/mol=-763.8kJ/mol，故答案為：-763.8kJ/mol；

（2）可逆反應(yīng)C（S）+H2O（g）CO（g）+H2（g），平衡常數(shù)表達(dá)式K=；A、反應(yīng)前后氣體的體積不相同，容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不斷減小，當(dāng)平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化即達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；B、υ正（H2O）=υ逆（H2）時(shí)，各組分濃度不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；C、反應(yīng)物C為固體，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量增大，而容器容積不變，根據(jù)ρ＝可知，容器中氣體的密度不斷增大，當(dāng)容器中氣體的密度不隨時(shí)間變化時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；D、根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，容器中總質(zhì)量自始至終不隨時(shí)間而變化，故D錯(cuò)誤；E、消耗n mol H2的同時(shí)消耗n mol CO，表示的都是逆反應(yīng)，無法判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，故E錯(cuò)誤；故答案為：K=；A BC；

（3）①在300℃時(shí)，向體積為1L的密閉容器中加入2mol H2和1mol CO，CO和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖2所示．則從反應(yīng)開始到建立平衡，平衡濃度c（CH3OH）=0.75mol/L，c（CO）=0.25mol/L，達(dá)到平衡時(shí)間為10min，則

CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）

起始量（mol/L） 1 2 0

變化量（mol/L） 0.75 1.5 0.75

平衡量（mol/L） 0.25 0.5 0.75

v（H2）==0.15mol/Lmin；故答案為：0.15mol/Lmin；

②CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=-91kJmol-1，反應(yīng)是放熱反應(yīng)。A、圖象中先拐先平，溫度高，溫度越高，平衡逆向進(jìn)行，甲醇物質(zhì)的量減小，故A符合；B、圖象中先拐先平，壓強(qiáng)大，反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大平衡正向進(jìn)行，甲醇物質(zhì)的量增大，故B不符合；C、依據(jù)平衡移動(dòng)原理可知溫度越高，平衡逆向進(jìn)行，甲醇物質(zhì)的量減小，圖象不符合，故C不符合；D、加入催化劑加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，最后達(dá)到平衡狀態(tài)相同，故D符合；故答案為：AD。