Question

【题目】甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，请回答下列问题：
一定温度下，在一恒容的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H＜0
（1）下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是（填序号）．
A.每消耗1mol CO的同时生成2molH2
B.混合气体总物质的量不变
C.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D.CH3OH，CO，H2的浓度都不再发生变化
（2）CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示．B、C二点的平衡常数KB、KC的大小关系为 ．

（3）某温度下，将2.0mol CO和6.0molH2充入2L的密闭容器中，达到平衡时测得c（CO）=0.25mol/L，CO的转化率= ， 此温度下的平衡常数K=（保留二位有效数字）．
（4）温度650℃的熔融盐燃料电池，用（CO、H2）作反应物，空气与CO2的混合气体为正极反应物，镍作电极，用Li2CO3和Na2CO3混合物作电解质．该电池的正极反应式为 ．
（5）已知：CH3OH、H2的燃烧热（△H）分别为﹣726.5kJ/mol、﹣285.8kJ/mol，则常温下CO2和H2反应生成CH3OH和H2O的热化学方程式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）C
（2）KB＞KC
（3）75%；1.3
（4）O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣
（5）CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=﹣130.9 kJ?mol﹣1
【解析】解：（1）A．每消耗1mol CO等效于消耗2molH2的同时生成2molH2 ， 正逆反应速率相等，故A正确； B．混合气体总物质的量不变，说明各物质的量不变，反应达平衡状态，故B正确； C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等，都体现的正反应方向，故C错误； D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化，说明各物质的量不变，反应达平衡状态，故D正确；故选：C；（2）因B点与A点温度相同，K不变，对于上述反应温度升高平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，所以A、B、C三点的平衡常数KA=KB＞KC ， 所以答案是：KB＞KC；（3）将2.0mol CO和6.0mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c（CO）=0.25mol/L，则

	CO（g）+	2H2（g）═	CH3OH（g）
初始浓度：	1.0	3.0	0
变化浓度：	0.75	1.5	0.75
平衡浓度：	0.25	1.5	0.75

CO的转化率 ×100%=75%，此温度下的化学平衡常数K= = ≈1.3，所以答案是：75%；1.3；（4）正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子而发生还原反应，电极反应式为：O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣ ， 所以答案是：O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣；（5）由H2（g）的燃烧热△H为﹣285.8kJmol﹣1知，1molH2（g）完全燃烧生成1molH2O（l）放出热量285.8kJ，即①H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.8kJmol﹣1；②CH3OH（l）+ O2（g）=CO2（g）+2 H2O（l）△H=﹣726.5kJmol﹣1 ， 由盖斯定律可知，3×①﹣②得CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=﹣130.9 kJmol﹣1 ， 所以答案是：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=﹣130.9 kJmol﹣1 ．
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态的判断的相关知识，掌握状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．