Question

2．甲醇是一种重要的化工原料．
（1）已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ•mol^-1
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ•mol^-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$ O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol．
（2）甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源，具有广泛的应用前景．其反应为：
CH₃OH （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+3H₂（g）△H=-72.0kJ/mol
①该反应的平衡常数表达式为$\frac{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}$．
②下列措施中能使平衡时n（CH₃OH）/n（CO₂）减小的是（双选）CD．
A．加入催化剂                   B．恒容充入He（g），使体系压强增大
C．将H₂（g）从体系中分离          D．恒容再充入1molH₂O（g）

Answer 1

分析 （1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，结合热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（2）①平衡常数=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$；
②为使甲醇与二氧化碳的物质的量比值增大，应使平衡向正反应方向移动，或增加甲醇的物质的量．

解答 解：（1）根据盖斯定律，将①-②×4可得：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=（-1275.6kJ/mol）-（+44.0kJ/mol）×4=-1451.6kJ/mol，所以表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：CH₃OH（l）+3/2 O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol，
故答案为：CH₃OH（l）+3/2 O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol；
（2）①CH₃OH （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+3H₂（g）△H=-72.0kJ/mol，该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}$，
故答案为：$\frac{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}$；
②CH₃OH （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+3H₂（g），反应是气体体积增大的反应；
A、加入催化剂，平衡向不发生移动，甲醇与二氧化碳的物质的量比值不变，故A错误；
B、恒容充入He（g），使体系压强增大，分压不变，对反应物质没有影响，平衡不移动，二者比值不变，故B错误；
C、将H₂（g）从体系中分离，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，二者比值变大，故C正确；
D、再充入1mol H₂O，平衡向正方向移动，甲醇浓度增大，二者比值增大，故D正确．
故答案为：CD．

点评 本题考查了盖斯定律、化学平衡移动原理及平衡影响因素的分析判断，难度中等．