题目内容

【题目】)工业上通常采用COg)和H2g)催化合成甲醇CH3OHg)。

1)已知在某温度和压强下:

2COg+O2g=2CO2gH= -5660 kJ·mol-1

2H2g+O2g=2H2OgH= - 4836 kJ·mol-1

2CH3 OHg+3O2g=2CO2g+4H2 OgH= -12756 kJ·mol-1

则在相同的温度和压强下,COg)与H2g)合成CH3OHg)的热化学方程式是_________________________________________________________

2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2L的密闭容器内充入1 molCO 2 molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250°C开始反应,甲醇的物质的量的变化如下:

反应时间/min

0

5

10

15

20

25

甲醇/mol

0

0.22

0.36

0.45

0.5

0.5

则从反应开始到20min时,以CO表示的平均反应速率=_________________该温度下平衡

常数K=________________,若升高温度则K__________(填增大减小不变);

3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是________________

A2 v (H2)= v (CH3OH) B.容器内气体的平均摩尔质量保持不变

C.容器中气体的压强保持不变 D单位时间内生成 n molCO 的同时生成 2n molH2

)回答下列问题:
1)体积均为100mL pH=2CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)(填>、<或=)

225℃时,CH3COOHCH3COONa的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中C(CH3COO)- c(Na+)=________mol·L-1填精确值)。

【答案】 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H= -128.8 KJ/mol 0.0125mol/(L·min) 4 (mol/L)-2 减小 B C 9.9×107

【解析】试题分析:()(1根据盖斯定律书写COg)与H2g)合成CH3OHg)的热化学方程式;(2根据 计算反应速率;利用三段式计算平衡常数;正反应放热,升高温度平衡逆向移动;3根据化学平衡特征分析;)(1酸性越弱稀释相同倍数PH变化越小;2根据电荷守恒计算;

解析:(Ⅰ)(1)①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H= -566.0 kJ·mol-1

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= - 483.6 kJ·mol-1

③2CH3 OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2 O(g) △H= -1275.6 kJ·mol-1

根据盖斯定律+- CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H= -128.8 KJ/mol

(2)

根据图表数据20min时甲醇的浓度为0.25mol/L则消耗CO的浓度是0.25mol/Lv(CO)= 0.0125mol/(L·min)平衡常数K= 正反应放热,升高温度平衡逆向移动平衡常数减小;

3A平衡状态时,正逆反应速率比等于系数比2 v (H2)= v (CH3OH)时正逆反应速率比不等于系数比所以不是平衡状态; B根据质量守恒定律气体质量不变,气体物质的量是变量,根据 平均摩尔质量是变量,容器内气体的平均摩尔质量保持不变一定平衡;C容器体积不变、容器内气体的物质的量是变量,所以压强是变量,容器中气体的压强保持不变一定平衡; D单位时间内生成 n molCO 的同时生成 2n molH2都是表示逆反应速率,反应不一定平衡。故选BC;

(Ⅱ)回答下列问题:(1)酸性越弱稀释相同倍数pH变化越小,根据提示,稀释相同倍数HX的PH变化大于CH3COOH,所以Ka(HX)> Ka(CH3COOH);

225时,pH=6的溶液中 根据电荷守恒CH3COOHCH3COONa的混合溶液, C(CH3COO) + C(OH)= c(Na+)+ c(H+)C(CH3COO) - c(Na+)= c(H+)C(OH)= =9.9×107

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