Question

（1）一定条件下，向容积为2L的恒容密闭容器中充入1 mol CH₃OH（g）和3 mol H₂O（g），CH₃OH（g） + H₂O（g）CO₂（g） + 3H₂（g）   H（298K）＝+ 49.4 kJ/mol。实验测得：达到平衡状态时，吸收热量19.76 kJ。则

①达平衡时混合气体的压强是反应前的            倍。

②该条件下反应达平衡状态的依据是（填序号）               。

A．v_正（CH₃OH）＝v_正（CO₂）  B．混合气体的密度不变

C．c（CH₃OH）＝c（H₂O）     D．混合气体的总物质的量不变

（2）在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放热Q kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________。

（3）对于H₂O₂分解反应，Cu^2＋也有一定的催化作用。为比较Fe^3＋和Cu^2＋对H₂O₂分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：

①定性分析：如图甲可通过观察__________________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃更为合理，其理由是______________。

②定量分析：用图乙所示装置做对照实验，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。检查该装置气密性的方法是                  ，实验中需要测量的数据是_______________。

Answer

（1）①1.2②D（2）CH3OH（l）+3/2O2（g）CO2（g）+2H2O（l）ΔH=-32QkJ·mol-1

（3）①反应产生气泡的快慢；控制阳离子相同，排除阴离子的干扰；②关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉出一定距离，一段时间后松开，观察活塞是否回到原位。收集40mL气体所需时间

【解析】

试题分析：CH3OH（g） + H2O（g）CO2（g） + 3H2（g）---49.4 kJ ,放热19.76 kJ，消耗CH3OH 的量 X=0.4mol.,剩余各物质的量：甲醇0.6 mol, 水2.6 mol 二氧化碳0.4 mol 氢气1.2mol；气体的压强之比与气体的物质的量成正比：反应后：0.6+2.6+0.4+1.2=4.8 mol，反应前：1+3=4 mol，4.8/4=1.2;

（1）该条件下反应达平衡状态的依据是V 正=V逆，v正（CH3OH）＝v正（CO2），同向，无法判断；容器的体积不变，反应前后气体的质量不变，密度为定值。无法判断；该反应为反应前后体积可变的反应，混合气体的总物质的量不变，反应达平衡状态。

（2）1 g CH3OH燃烧生成液态水时放热Q kJ。则1摩尔CH3OH燃烧生成液态水时放热32Q kJ则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+3/2O2（g） CO2（g）+2H2O（l） ΔH=-32QkJ·mol-1;

（3）双氧水在催化剂作用下，分解产生氧气，因此可以观察反应产生气泡的快慢；为了便于比较催化效率，阳离子不同，阴离子一样，便于比较。

（4）检查该装置气密性的方法是：形成密闭体系，造成压强差；检验时均以生成40 mL气体为准，那么就测量收集40 mL气体所需要的时间长短。不同的催化剂催化能力不同，所需时间不同。

考点：有关化学平衡的计算，平衡标准判断，热化学方程式的书写，催化剂的催化比较等