题目内容
【题目】(1)甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22．68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__。
(2)工业上一般可采用下列反应来合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，现实验室模拟该反应并进行分析，如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变△H____0(填“＞”“＜”或“=”)．
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1__K2(填“＞”“＜”或“=”)
③现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和3molH2，测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示．从反应开始到平衡，CO的平均反应速率v(CO)=____，该反应的平衡常数为K=____。
【答案】CH3OH(l)+3/2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝–725.76kJ·mol－1 ＜ ＞ 0.075mol/(Lmin) 4/3
【解析】
（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22．68kJ，则1mol甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热为：
，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：CH3OH(l)+3/2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝–725.76kJ·mol－1。本小题答案为：CH3OH(l)+3/2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝–725.76kJ·mol－1。
（2）①根据先拐先平数值大的原则，由第一个图可知，温度T1<T2，平衡时，温度越高CO的转化率越小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，由于升高温度平衡向吸热反应方向移动，故该反应正反应为放热反应。本小题答案为：<。
②该反应正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，所以K1>K2。本小题答案为：>。
③由第二个图可知，10min达平衡时甲醇的浓度变化量为0.75mol/L，所以
，由于速率之比等于化学计量数之比，所以
。平衡时，c(CH3OH)为0.75mol/L，c(CO)的浓度为0.25mol/L，反应消耗一氧化碳浓度为0.75mol/L，则反应消耗氢气浓度为0.75mol/L×2=1.5mol/L，则达到平衡时氢气浓度为：c(H2)=3mol/L-1.5mol/L=1.5mol/L，所以该温度下该反应的平衡常数：
。本小题答案为：0.075mol/(Lmin) ；4/3。
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【题目】“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下，在两个容积均为2 L的密闭容器中，分别发生反应：
CO2(g)＋3H2(g) 
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1。相关数据如下：
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1molCO2(g)和 3molH2(g) | 1mol CH3OH (g)和 1molH2O(g) |
平衡时c(CH3OH) | c1 | c2 |
平衡时能量变化 | 放出29.4kJ | 吸收a kJ |
请回答：
①a＝_______________；
②若甲中反应10 s时达到平衡，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是___________。
(2)甲烷的一个重要用途是制取H2，其原理为CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g)。在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示，则压强p1_____(填“大于”或“小于”)p2；压强为p2时，在y点：v(正)______(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。
(3)一定条件下，治理汽车尾气的反应是2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g) ΔH<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO)∶n(CO)＝2∶1的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是________(填字母)。
