Question

【题目】已知C3H8的燃烧热（△H）为-2219.9kJ/mol，且C3H8和H2O的汽化热分别为18.8KJ/mol、44.0kJ/mol。(汽化热是指在一定温度下，1mol物质由液态变成气态的过程中所吸收的热量。)

(1)试计算8.8g以液化石油气存在的C3H8在氧气中完全燃烧生成水蒸气时放出的热量为____________。

(2)在体积可变的密闭容器中投入1molCO和2molH2,在不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强変化如图1所示。

①M点时,H2的转化率为_________；压强：p1________p2(填“＞”“＜”或“=’’)

②反应速率：N点v正(CO)_________M点v逆(CO) (填“＞”“＜”或“＝’’)

③若压强为p1、在1L恒容密闭容器中进行上述反应(应始投料不变,在不同温度下上述反应的平衡常数的对数(lgK)如图2所示。则温度为506K时，平衡常数K=________(保留三位小数)，B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与T的关系的点为________。

④某温度下，在体积可变的密闭容器中发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，达到平衡时，测得CO、H2、CH3OH分别为lmol、lmol、lmol,容器的体积为3L，该温度下，现往容器中继续通入3molCO,此时v(正)________v(逆)(选填“＞”“＜”或“＝’’)，用数据说明理由___________________。

(3)以二甲醚(CH3OCH3)为燃料、氧气为氧化剂、KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池(电极材料为惰性材料)。

①若KOH溶液足量，则负极的电极反应式为____________。

②若电解质溶液中KOH的物质的量为0.2mol,当有0.1mol二甲醚参加反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是______________________。

Answer 1

【答案】 405.02kJ 25% > < 0.148L2·mol-2 BE = Qc=K=9，平衡不移动 CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O c(K+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)

【解析】（1）根据C3H8的燃烧热可得反应的热化学方程式为C3H8(l)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)　ΔH=-2219.9kJ/mol,且C3H8与H2O的汽化热分别为18.8kJ/mol和44kJ/mol,根据反应的方程式可知气体C3H8发生反应时,生成气态H2O时放出的热量为-2219.9kJ/mol+18.8kJ/mol+4×44kJ/mol=-2025.1kJ/mol,8.8g液化石油气中含C3H8的物质的量为0.2mol,则释放的热量为0.2mol×2025.1kJ/mol=405.02kJ；正确答案：405.02kJ。

(2) ①M点时，生成的CH3OH为0.25 mol，消耗H2的物质的量为0.25mol×2=0.50 mol，则H2的转化率α(H2)=0.5/2×100%=25%；此反应的正反应是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动。由题图1知，在相同温度下p2到p1，CH3OH的物质的量增大，说明平衡向正反应方向移动，即p1>p2；正确答案：25%；>。

②M、N点对应的温度相同，但M点对应的压强较大，反应速率较大；N点v正(CO)<M点v逆(CO)；正确答案：<。

③506 K时，　　 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始(mol·L-1) 1 2 0

转化(mol·L-1) 0.25 0.50 0.25

平衡(mol·L-1) 0.75 1.50 0.25

K==L2·mol-2≈0.148 L2·mol-2。K越大，lgK越大，该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡常数K减小，所以，B、E点符合题意；正确答案：0.148L2·mol-2 ；BE。

④达到平衡时，测得CO、H2、CH3OH分别为lmol、lmol、lmol，容器的体积为3L，则三种物质的浓度为c(CO)=c(H2)=c(CH3OH)=1/3mol/L, K=1/3/(1/3)2×1/3=9；该温度下，现往容器中继续通入3molCO，根据体积比和物质的量成正比可知，6mol混合气体的体积为6L，所以三种物质的浓度分别为c(CO)=4/6 mol/L=2/3 mol/L, c(H2)=1/6 mol/L, c(CH3OH)= 1/6 mol/L,该反应的浓度商Qc=1/6/(1/6)2×2/3=9=K,平衡不移动，此时v(正)=v(逆)；正确答案：= ；Qc=K=9，平衡不移动。

(3)①二甲醚(CH3OCH3)为燃料电池，二甲醚做负极，失电子发生氧化反应，生成二氧化碳，在KOH溶液足量的情况下，最终生成碳酸钠溶液，则负极的电极反应式为: CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O；正确答案：CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O。

②根据碳原子守恒规律，当有0.1mol二甲醚参加反应时，生成CO2为0.2mol，0.2molCO2与0.2mol的KOH恰好完全反应生成碳酸氢钾溶液，水解过程大于电离过程，溶液显碱性，因此溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是：c(K+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)；正确答案：c(K+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)。