题目内容
【题目】甲醇是重要的化工原料,又是可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。
(1)已知:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H=+84kJmol1,2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=484kJmol1,工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式______________。
(2)工业上在恒容密闭容器中可采用下列反应合成甲醇CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH
①能判断该反应达到平衡状态的依据是_________(填母序号)。
A.2 ν逆(H2) = ν 正(CO)
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
E.容器内CO、H2、CH3OH的浓度之比为1:2:1
F.CO、H2、CH3OH的速率之比为1:2:1
②CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图,该反应△H_______0(填“>”或“<”)。
③一定温度下,将4a mol H2和2a mol CO放入2L的密闭容器中,充分反应后测得CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为_______________。
【答案】2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g)△H=-316kJmol-1 CD < L2mol-2
【解析】
(1)根据盖斯定律分析书写CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)热化学方程式;
(2)①根据反应达到平衡状态的特征分析判断;②相同压强下,温度越高,CO转化率越小,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动;③根据三段式计算平衡常数。
(1)I.CH3OH(g)═HCHO(g)+H2(g)△H=+84kJmol-1,Ⅱ.2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=-484kJmol-1,根据盖斯定律,Ⅰ×2+Ⅱ得:2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g)△H=(84×2-484)kJmol-1=-316kJmol-1,故答案为:2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g) △H=-316kJmol-1;
(2)①A.根据方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),2v正(CO)=v正(H2),则2ν逆(H2)=ν正(CO)不能说明该反应达到平衡状态,故A错误;
B.反应前后气体总质量不变,容器体积不变,则混合气体的密度始终不变,故混合气体的密度不变不能说明该反应达到平衡状态,故B错误;
C.反应前后气体总质量不变,但气体的总物质的量在变化,因此混合气体的平均相对分子质量不变,能够说明气体的总物质的量不变,能说明该反应达到平衡状态,故C正确;
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化,即各组分浓度不变,能说明该反应达到平衡状态,故D正确;
E.容器内CO、H2、CH3OH的浓度之比为1∶2∶1,不能说明各组分浓度不变,故不能说明该反应达到平衡状态,故E错误;
F.根据方程式,CO、H2、CH3OH的速率之比始终为1∶2∶1,不能说明正反应速率等于逆反应速率,故不能说明该反应达到平衡状态,故F错误;
CD正确,故答案为:CD;
②由图可知,相同压强下,温度越高,CO的转化率越低,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应,△H<0,故答案为:<;
③由题意建立如下三段式:
K==
=
L2mol-2,故答案为:
L2mol-2。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】为测定一置于空气中的某硫酸酸化的FeSO4溶液中Fe2+被氧化的百分率,某同学准确量取pH=1(忽略Fe2+、Fe3+的水解)的FeSO4溶液200mL,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到沉淀28.0g;再另取同样的FeSO4溶液200mL,向其中加入过量NaOH溶液,搅拌使其充分反应,待沉淀全部变为红褐色后,过滤、洗涤并灼烧所得固体,最终得固体8.0g.
(1)写出反应中涉及的化学方程式(至少3个)__、__、__
(2)通过计算,填写下表:
c(H+) | c(SO42﹣) | c(Fe2+、Fe3+) |
__ | __ | __ |
注:c(Fe2+、Fe3+)表示Fe2+和Fe3+的总的物质的量的浓度
(3)计算原溶液中Fe2+被氧化的百分率__.