Question

【题目】研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．
（1）已知拆开1molH2、1molO2和液态水中1molO﹣H键使之成为气态原子所需的能量分别为436kJ、496kJ和462kJ；CH3OH（g）的燃烧热为627kJmol﹣1则CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（l）△H=kJmol﹣1
（2）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2（g）+6H2（g）═CH3OCH3（g）+3H2O（l）
①该反应平衡常数表达式K=；
（3）已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图所示．该反应的△H0（填“＞”或“＜”），若温度不变，减小反应投料比[ ]，则K将（填“增大”、“减小”或“不变”）．

（4）某温度下，向体积一定的密闭容器中通入CO2（g）与H2（g）发生上述反应，当下列物理量不再发生变化时，能表明上述可逆反应达到化学平衡的是；
A.二氧化碳的浓度
B.容器中的压强
C.气体的密度
D.CH3OCH3与H2O的物质的量之比．

Answer 1

【答案】
（1）﹣93
（2）
（3）＜；不变
（4）ABC
【解析】解：（1.）设反应的反应热为xkJmol﹣1 ， 根据甲醇的燃烧热写出：CH3OH（g）+ O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣627kJmol﹣1 ， 结合CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（l）△H=xkJmol﹣1利用盖斯定律可得：3H2（g）+ O2（g）=3H2O（l）△H=﹣627kJmol﹣1+xkJmol﹣1 ， 即436kJ×3+496kJ× ﹣462kJ×6=﹣627kJ+xkJ，解得：x=﹣93；所以答案是：﹣93；
（2.）平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以平衡常数K= ，所以答案是： ；
（3.）因为温度越高，CO2转化率越小，则平衡逆移，所以该反应正方向为放热反应，即△H＜0，K只受温度影响，若温度不变，减小投料比，则K不变，
所以答案是：＜；不变；
（4.）A．二氧化碳的浓度不变，则达到了平衡，故A选；
B．反应前后气体的系数和不相等，当容器内压强不再改变，则达到了平衡，故B选；
C．该反应是一个反应前后气体体积变化的可逆反应，容器的体积不变，但反应前后气体质量变化，气体的密度不发生变化，则达到了平衡，故C选；
D．任何时候CH3OCH3与H2O的物质的量之比不变，不能说明反应达到平衡，故D不选；所以答案是：ABC．
【考点精析】掌握反应热和焓变和化学平衡状态的判断是解答本题的根本，需要知道在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫反应热；状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．