题目内容
【题目】某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：
（1）该反应的化学方程式为_________
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为_________．
（3）若X、Y、Z均为气体，2min后反应达到平衡，反应达平衡时：
①此时体系的压强是开始时的______倍；
②达平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时________（填“增大”“减小”或“相等”）．
（4）此反应达平衡后，若只加大体系压强，Z的物质的量减少，若Y是气体，则X的状态是_______。
【答案】 3X+Y
2Z 0.05mol/（L·min） 0.9 增大 固体或者液体
【解析】（1）根据图像可知，反应进行到2min时物质的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态。此时消耗X和Y的物质的量分别是0.3mol、0.1mol，生成Z的物质的量是0.2mol，所以根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知，该反应的化学方程式是3X＋Y
2Z。
（2）从开始至2min，Z的平均反应速率为
＝0.05mol/(L·min)。
（3）①在温度不变时，气体的压强与等于气体的物质的量成正比，反应前气体的物质的量为2mol，反应开始至2min，气体的的物质的量为1.8mol，此时体系的压强是开始时的0.9倍；②反应前后气体总质量不变，而气体的物质的量在减少，平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量将增大。
（4）此反应达平衡后，若只加大体系压强，使Z的物质的量减少，平衡向左移动，则X应该是非气态物质。
【题目】甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，还可以作为燃料电池的原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g) ΔH1 （已知：CO的结构与N2相似）
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2
③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C-O | C=O | H-O | C-H |
E/(KJ/mol) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
由此计算ΔH1=______kJ·mol-1，已知ΔH2=-58kJ·mol-1，则ΔH3=_____kJ·mol-1。
(2)已知:
若甲醇的燃烧热为ΔH3，试用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示CO(g)+2H2(g) CH3OH(l)的ΔH=________。若ΔH1=-285.8 kJ·mol-1，ΔH2=+283.0 kJ·mol-1，某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，同时生成3.6g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为______。
(3)以CH4和H2O为原料，通过下列反应也可以制备甲醇。
Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.0 kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)= =CH3OH (g)ΔH=-129.0 kJ·mol-1
CH4(g)+H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为__________.
