Question

甲醇是一种新型的能源。（共12分）

（1）合成气（组成为H₂和CO）是生产甲醇的重要原料，请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式               。

（2）已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol^-1、-283.0kJ·mol^-1和-726.5kJ·mol^-1，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为                   ；

（3）在T₁温度时，将1 mol CO和2mol H₂充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为           ；

（4）在容积为l L的密闭容器中，由CO和H₂合成甲醇。在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T₁、T₂均大于300℃）；下列说法正确的是             （填序号）

A．温度为T₁时，从反应开始到平衡，生成甲 醇的平均速率为v(CH₃OH)=(mol·L^-1·min^-1)

B．该反应在T₁时c(CH₃OH)与c²(H₂)×c(CO)的比值比T₂时c(CH₃OH)与c²(H₂)×c(CO)的比值大

C．该反应为吸热反应

D．处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时减小

Answer

（1）C+H2OCO+H2；

（2）CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(l)H=-443.5kJ·mol-1；

（3）；

（4）B。

【解析】

试题分析：（1）合成气是在高温下由水蒸气和碳生成：C+H2OCO+H2，故填：C+H2OCO+H2；

（2）①H2（g）＋O2(g)= 2H2O(l) △H＝-285.8kJ·mol-1；②CO（g）＋O2(g)= CO2(g) △H＝-283.0kJ·mol-1；③CH3OH（l）＋O2(g)= CO2(g) ＋2H2O(l) △H＝-726.5kJ·mol-1；由盖斯定律可知：③－②得：CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(l)H=-443.5kJ·mol-1，故填：CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(l)H=-443.5kJ·mol-1；

（3） CO ＋ 2H2 ＝ CH3OH

起始（mol）： 1 2 0

变化： a 2 a a

平衡： (1－a) (2－2a) a

在温度一定，体积一定的条件下，压强比等于物质的量之比：==，故填：；

（4）A、反应速率为单位时间内浓度的改变量A正确；B、根据CO(g)＋ 2H2 (g) ＝ CH3OH(g)，c(CH3OH)与c2(H2)×c(CO)是该反应的平衡常数表达式，从图中可以看出，T1时甲醇的含量高，即平衡常数大，B正确；C、根椐“先拐先平，数值大”可知T2＞T1，即温度升高，平衡逆向移动，因此正反应是放热反应，C错误；D、从T1到T2是温度升高的一个过程，平衡逆向移动，增大，D错误，故选：B。

考点：考查了热化学方程式的书写、化学平衡的移动的相关知识。