题目内容
【题目】(1)甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:
(i)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+H2(g) △H1=+247.3kJ·mol﹣1
(ii)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=﹣90.1kJ·mol﹣1
(iii)2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H3=﹣566.01kJ·mol﹣1
用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为___。
(2)二氧化硫为重要的含硫化合物,是形成酸雨的主要污染物之一SO2经催化氧化可生成SO3,该反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=akJmol﹣1在T1℃时,将2molSO2、1molO2充入容积为2L的密闭容器A中,充分反应并达到平衡,此过程中放出热量98.3kJ,测得SO2的平衡转化率为50%,则a=___;T1℃时,上述反应的平衡常数K1=___Lmol﹣1。若将初始温度为T1℃的2molSO2和1molO2充入容积为2L的绝热密闭容器B中,充分反应,在T2℃时达到平衡,在此温度时上述反应的平衡常数为K2。则K1___K2(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g)△H=-251.6kJmol-1 196.6 4 >
【解析】
(1)由盖斯定律计算可得;
(2)建立三段式,依据三段式计算a和平衡常数;放热反应会导致绝热密闭容器中反应温度升高。
(1)由盖斯定律可知,(i)×2+(ii)×2+(iii)可得2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g)△H,故△H=2△H1+2△H2+△H3=(+247.3kJmol-1)×2+(-90.1kJmol-1)×2+(-566.0kJmol-1)=-251.6kJmol-1,则用CH4和O2直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g)△H=-251.6kJmol-1,故答案为:2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g)△H=-251.6kJmol-1;
(2)由题意可知SO2的平衡转化率为50%,由此建立如下三段式:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
开始(mol) 2 1 0
转化(mol) 1 0.5 1
平衡(mol) 1 0.5 1
因平衡时放出热量为98.3kJ,则a=2×98.3=196.6;平衡时2L的密闭容器SO2、O2、SO3的浓度依次为0.5mol/L、0.25 mol/L、0.5 mol/L、则平衡常数K==4;该反应为放热反应,在容积为2L的绝热密闭容器B中反应温度升高,升高温度,平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小,则K1>K2,故答案为:196.6;4;>。
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【题目】如表所列的“依据”能推导出后面的“结论”的是
依据 | 结论 | |
A | CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-801.3kJ·mol-1 | CH4的标准燃烧热ΔH为-801.3kJ·mol-1 |
B | Sn(灰,s) | 锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰状锡而损坏 |
C | 稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1 | 中和热ΔH为57.3kJ·mol-1 |
D | C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1 C(金刚石,s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-395kJ·mol-1 | 石墨转化为金刚石会放出热量 |
A.AB.BC.CD.D