甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。请回答下列问题： (1)工业...

甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。请回答下列问题：

(1)工业生产甲醇的常用方法是CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。

已知：2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；

2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol－1；

CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH＝－37.3 kJ·mol－1。

计算液体CH3OH的燃烧热为_______________。

(2)甲醇不完全燃烧产生的CO可利用I2O5来除去，其反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g) +I2(s)。不同温度下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO，测得的CO2体积分数随着时间t变化曲线如图所示。则：

①T2温度时，0~0.5 min的反应速率v(CO)=___________。

②T1温度时，反应达到平衡，CO的转化率为_______，化学平衡常数K=_______(用具体数值表示)。

③下列说法正确的是_________(填编号)。

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡状态

B.容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

C.单位时间内，消耗a mol CO，同时消耗2a mol CO2，表明反应v(正)<v(逆)

D.两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等

E.反应5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)为吸热反应

726.5 kJ·mol－1 0.8 mol·L－1·min－1 80% 1024 BC 【解析】 (1)根据盖斯定律进行计算。 (2)①先计算CO2物质的量，再计算CO2的速率，再计算CO的反应速率。 ②先计算CO2物质的量，再计算CO改变量，再算CO的转化率和化学平衡常数。 ③根据化学平衡判断的标志和改变条件对平衡的移动进行分析。 (1)根据盖斯定律，第2个方程式加第3个方程，减去第1个方程，再减去第4个方程得到CH3OH(l) ＋2O2(g) =2H2O(l) ＋CO2(g) ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，因此液体CH3OH的燃烧热为726.5 kJ·mol－1；故答案为：726.5 kJ·mol－1。 (2)①5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g) +I2(s)，该反应是等体积反应，只有CO、CO2为气体，T2温度时，CO2物质的量为2×0.4 =0.8mol，0~0.5 min的反应速率，CO的反应速率为0.8 mol·L－1·min－1；故答案为：0.8 mol·L－1·min－1； ②T1温度时，CO2物质的量为2×0.8 =1.6 mol，CO改变量为1.6 mol，CO的转化率为，化学平衡常数；故答案为：80%；1024； ③A选项，该反应是等体积反应，容器内压强始终不变，不能做为反应达到平衡状态的标志，故A不符合题意； B选项，反应正向移动，气体质量增加，容器体积不变，密度增大，因此容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态，故B符合题意； C选项，单位时间内，消耗a mol CO，同时消耗2a mol CO2，表明反应v(正)

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考点分析：

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工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：

实验组	温度℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡状态所需时间/min
CO	H2O	H2	CO2
I	650	4	2	1.6	1.6	5
II	900	2	1	0.5	0.5	3

①对于反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，下列说法正确的是_________

A.当容器中CO的含量保持不变时，说明该反应达到平衡状态

B.若混合气体的密度不再改变，说明该反应已达化学平衡状态

C.实验I中，反应达到平衡后，再通入4molCO和2molH2O，平衡正向移动，H2的体积分数增大

D.若使用催化剂，会改变反应的途径，但反应的焓变不变

②实验I中，从反应开始到反应达到平衡时，CO的平均反应速率v(CO)=_________ ；

③实验II条件下反应的平衡常数K=_________ (保留小数点后二位)；H2O(g)的平衡转化率为_______。

④若在900℃时，实验II反应达到平衡后，向此容器中再加入1.5molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2，则平衡向______方向移动(填“正反应”、“逆反应”或“不移动”)

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氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答：

(1)在一定体积的恒容密闭容器中，进行如下化学反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0；其化学平衡常数K与温度t的关系如下表，根据下表完成下列问题：

t/K	298	398	498	…
K/(mol·L－1)2	4.1×106	K1	K2	…

①比较K1、K2的大小：K1___________ K2(填“>”、“=”或“<”)。

②判断该反应达到化学平衡状态的依据是____________(填序号)。

A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆) B.混合气体中氢气的质量不变

C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变

③某温度下，在一个10L的固定容器中充入2molN2和4molH2进行如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；H<0一段时间达平衡后，N2的转化率为50％，求该温度下的平衡常数K=_______________(mol/L)－2 ,平衡时NH3的体积分数为_______。

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研究燃料的燃烧和对污染气体产物的无害化处理，对于防止大气污染有重要意义。

（1）将煤转化为清洁气体燃料：已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H= −241．8kJ/mol；C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H= −110．5kJ/mol；写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方程式________________________。

（2）一定条件下，在密闭容器内，SO2被氧化成SO3的热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；△H=−a kJ/mo1，在相同条件下要想得到2akJ热量，加入各物质的物质的量可能是____________

A．4mo1 SO2和2mol O2　　　　　 B．4mol SO2、2mo1 O2和2mol SO3

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（3）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化：

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A．压强不变 B．混合气体平均相对分子质量不变

C．2v正(N2)＝v逆(NO) D． N2的体积分数不再改变

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g)H＞0，简述该设想能否实现的依据_______________________________________________。

（4）燃料CO、H2在一定条件下可以相互转化：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。在420℃时，平衡常数K=9。若反应开始时，CO、H2O的浓度均为0．1mol/L，则CO在此反应条件下的转化率为______________。

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已知3.0g乙烷C2H6完全燃烧在常温下放出的热量为156kJ，则下列表示乙烷燃烧热的热化学方程式书写正确的是（）

A.2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) △H=-3120kJ/mol

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C.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1560kJ/mol

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在A(g)+B(g)=C(g)+2D(g)反应中，下列表示的反应速率最快的是

A.υ(A)=0.1mol• L-1 • min-1 B.υ(B)= 0.2mol• L-1 • min-1

C.υ(C)= 0.3mol• L-1 • min-1 D.υ(D)= 0.4mol• L-1 • min-1

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试题属性

题型：综合题
难度：简单