Question

（1）甲醇是重要的化工原料，又可做燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO₂和H₂）在催化剂的作用下合成甲醇，主要反应如下：

①CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）               △H₁

②CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）     △H₂= －58 kJ/mol

③CO₂（g）+H₂（g）CO（g）+H₂O（g）            △H₃

已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

化学键	H－H	C－O	CO （CO中的化学键）	H－O	C－H
E/（kJ/mol）	436	343	1076	465	413

回答下列问题：

①△H₃=_____kJ/mol

②25℃，101 kPa条件下，测得16g甲醇完全燃烧释放出Q kJ的热量，请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_______________

（2）25℃，将a mol·L^－1氨水与b mol·L^－1盐酸等体积混合后溶液呈中性，则此时溶液中c（NH₄⁺）__________c（Cl^－）（填“＞”、“＜”或“﹦”）；用含a、b的代数式表示该温度下NH₃·H₂O的电离平衡常数K_b = _________

（3）800℃时，在2L密闭容器中发生反应2NO（g）＋O₂（g） 2NO₂（g），在反应体系中，n（NO）随时间的变化如下表所示：

时间（s）	0	1	2	3	4	5
n（NO）（mol）	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

①下图中表示NO₂变化的曲线是___________用O₂表示从0～2s内该反应的平均速率v＝____

②能说明该反应已经达到平衡状态的是_______

a．v（NO₂）=2v（O₂） 

b．容器内压强保持不变            

c．v_逆（NO）＝2v_正（O₂）  

d．容器内的密度保持不变

Answer

（1）①+41

②CH3OH（l）+3/2 O2（g）=CO2+2H2O △H=－2QkJ/mol

（2） =（1分） ； b×10－7/（a－b）

（3））①b （1分）； 1.5×10－3mol/（L·s） （1分） （2）bc （1分）

【解析】

试题分析：（1）①反应热=反应物总键能-生成物总键能，故△H1=1076kJ．mol-1+2×436kJ．mol-1-（3×413+343+465）kJ．mol-1=-99kJ．mol-1；根据盖斯定律：反应②-反应①=反应③，故△H3=△H2-△H1=-58kJ．mol-1-（-99kJ．mol-1）=+41kJ．mol-1；

②在25℃、101kPa下，16g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热QkJ．32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为2QKJ；则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-2QkJ•mol-1；

（2）将a mol•L-1的氨水与b mol•L-1的盐酸等体积混合，反应后溶液显中性，溶液中c（OH-）=1×10-7mol/L，溶液中c（NH4+）=c（Cl-）=mol/L，混合后反应前c（NH3•H2O）=mol/L，则反应后c（NH3•H2O）=（-）mol/L，则K=；

（3）①NO2是产物，随反应进行浓度增大，平衡时浓度为NO浓度的变化量△c（NO）==0.0065mol/L，所以图中表示NO2变化的曲线是b；

②2s内用NO表示的平均反应速率v（NO）==3.0×10-3mol•L-1•s-1，速率之比等于化学计量数之比，所以v（O2）=v（NO）=×3.0×10-3mol•L-1•s-1=1.5×10-3mol•L-1•s-1；

③a．表示同一方向反应速率，v（NO2）自始至终为v（O2）的2倍，不能说明达到平衡，故a错误；b．随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，当容器压强不变时，说明气体总物质的量保持不变，说明反应到达平衡，故b正确；c．不同物质表示速率，到达平衡时，正逆速率之比等于化学计量数之比，V逆 （NO）：正（O2）=2：1，即V逆 （NO）=2v正（O2），故c正确；d．混合气体的总质量不变，容器容积为定值，所以密度自始至终不变，不能说明达到平衡，故d错误；故答案为bc。

考点：考查反应热有关计算、弱电解质电离平衡、反应速率、平衡常数及其影响因素、化学平衡的影响因素、化学平衡图象综合应用等。