І.甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。已知在常温常压下反应的热...

І.甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。

已知在常温常压下反应的热化学方程式：

①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ∆H1=-90kJ·mol-1

②CO(g)+H2O(g) CO2(g) + H2(g) ∆H2=-41kJ·mol-1

写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：___________________。

Ⅱ. 已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

化学反应	平衡常数	温度
500℃	700℃	800℃
2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)	K1	2.5	0.34	0.15
H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g)	K2	1	1.7	2.52
3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)	K3

请回答下列问题：

(1)反应①是__________（填“吸热”或“放热“）反应

(2)观察①②③可推导出K1、K2、K3之间的关系，则K3=_______（用K1、K2表示）

(3)某温度时，反应①式中各物质的平衡浓度符合下式：20×c(CH2OH)=3×c(CO)×c3(H2)，试判断此时的温度为____________。

(4)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.4 mol· L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.4 mol·L-1mol۰L-1，则此时V（正）______V（逆）（填“>”、 “=”或“<”）。

(5)对应反应③，一定条件下将H2(g)和CO2(g)以体积比3:1置于恒温恒容的密闭容器发生反应，下列能说明该反应达到平衡状态的有_____________。

A.体系密度保持不变

B.H2和CO2的体积比保持不变

C.混合气体的平均相对分子量不变时，反应一定达到平衡状态

D.当破坏CO2中2个碳氧双键，同时破坏H2O中的2个氧氢键，反应一定达到平衡状态

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-49kJ·mol-1· 放热 K1×K2 800℃ < CD 【解析】I.本题考查热化学反应方程式的计算，目标反应方程式为CO2＋3H2=CH3OH＋H2O，①－②得出CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=(－90＋41)kJ·mol－1=－49kJ·mol－1；II.本题考查影响化学平衡移动的因素和化学平衡常数的计算，化学平衡状态的判断，（1）化学平衡常数只受温度的影响，根据表格数据，随着温度的升高，化学平衡常数减少，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即正反应方向是放热反应；（2）根据化学平衡常数的表达式，K1=c(CH3OH)/[c2(H2)×c(CO)]，K2=[c(H2O)×c(CO)]/[c(H2)×c(CO2)]，K3=[c(CH3OH)×c(H2O)]/[c3(H2)×c(CO2)]，因此有K3=K1×K2；（3）式子变形得到：c(CH3OH)/[c2(H2)×c(CO)]=3/20=0.15，即温度为800℃；（4）此时的Qc=0.4×0.5/(0.43×1)=3.125，此时的平衡常数为K3=K2×K1=2.5<3.125，说明反应向逆反应方向进行，即v(正)

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

电解质溶液相关问题

(1)下列事实可证明氨水是弱碱的是_______（填字母序号）。

A.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁

B.常温下，0.1 mol·L-1氨水pH为11

C.铵盐受热易分解

D.常温下，0.1 mol· L-1氯化铵溶液的pH 为5

(2)常温下，0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于7，则溶液中c(H2CO3)_______c(CO32-)（填“>”、 “=”或“<”），原因是________（文字说明）；常温下，已知0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH等于8，则溶液中c(H2CO3)-c(CO32-)=_____________mol··L-1（写出计算数值结果）。