Question

【題目】2009年12月7日～18日在丹麥?zhǔn)锥几绫竟�根召開了世界氣候大會(huì)，商討《京都議定書》一期承諾到期后的后續(xù)方案，即2012年至2020年的全球減排協(xié)議，大會(huì)倡導(dǎo)“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟(jì)”，降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2 ， 引起了各國的普遍重視．過渡排放CO2會(huì)造成“溫室效應(yīng)”，科學(xué)家正在研究如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用的資源．目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），圖1表示該反應(yīng)過程中能量（單位為kJmol﹣1）的變化：

（1）關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中，正確的是（填字母）．
A.△H＞0，△S＞0
B.△H＞0，△S＜0
C.△H＜0，△S＜0
D.△H＜0，△S＞0
（2）為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在體積為l L的密閉容器中，充入l mol CO2和3mol H2 ， 一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），經(jīng)測(cè)得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖2所示．
①從反應(yīng)開始到平衡，CO2的平均反應(yīng)速率v（CO2）= ．
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ．
③下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是（填字母）．
A．升高溫度 B．將CH3OH（g）及時(shí)液化抽出
C．選擇高效催化劑 D．再充入l molCO2和3molH2
（3）25℃，1.01×105Pa時(shí)，16g 液態(tài)甲醇完全燃燒，當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí)，放出369.2kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： ．

Answer 1

【答案】
（1）C
（2）0.075mol/（L?min）；；BD
（3）CH3OH（l） + O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣738.4kJ?mol﹣1
【解析】（1）依據(jù)反應(yīng)和圖象分析判斷：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），反應(yīng)是熵減少的反應(yīng)△S＜0；反應(yīng)物能量高于生成物的能量，判斷反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H＜0。
（2）二氧化碳是反應(yīng)物隨反應(yīng)進(jìn)行濃度減小，甲醇是生成物，隨反應(yīng)進(jìn)行濃度增大；10nim內(nèi)達(dá)到平衡，生成甲醇濃度為0.75mol/L，二氧化碳濃度變化了0.75mol/L；則①依據(jù)化學(xué)平衡列式計(jì)算為：
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
起始量（mol/L） 1 3 0 0
變化量（mol/L） 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡量（mol/L） 0.25 0.75 0.75 0.75
CO2的平均反應(yīng)速率v（CO2）= =0.075molL﹣1min﹣1 ， 所以答案是：0.075 molL﹣1min﹣1；
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=
③措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是：A、反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；B、將CH3OH（g）及時(shí)液化抽出，減小生成物的量，平衡正向進(jìn)行，故B正確；
C、選擇高效催化劑只能改變速率，不改變化學(xué)平衡，故C錯(cuò)誤；D、再充入l molCO2和4molH2 ， 增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行，故D正確；故選BD；（3）25℃，1.01×105Pa時(shí)，16g 液態(tài)甲醇物質(zhì)的量為0.5mol，完全燃燒，當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí)，放出369.2kJ的熱量，依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的方法寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CH3OH（l）+ O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣738.4 kJmol﹣1。
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征，掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）即可以解答此題．