Question

【题目】甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。请回答下列问题：

(1)工业生产甲醇的常用方法是CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。

已知：2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；

2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol－1；

CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH＝－37.3 kJ·mol－1。

计算液体CH3OH的燃烧热为_______________。

(2)甲醇不完全燃烧产生的CO可利用I2O5来除去，其反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g) +I2(s)。不同温度下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO，测得的CO2体积分数随着时间t变化曲线如图所示。则：

①T2温度时，0~0.5 min的反应速率v(CO)=___________。

②T1温度时，反应达到平衡，CO的转化率为_______，化学平衡常数K=_______(用具体数值表示)。

③下列说法正确的是_________(填编号)。

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡状态

B.容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

C.单位时间内，消耗a mol CO，同时消耗2a mol CO2， 表明反应v(正)<v(逆)

D.两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等

E.反应5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)为吸热反应

Answer 1

【答案】726.5 kJ·mol－1 0.8 mol·L－1·min－1 80% 1024 BC

【解析】

(1)根据盖斯定律进行计算。

(2)①先计算CO2物质的量，再计算CO2的速率，再计算CO的反应速率。

②先计算CO2物质的量，再计算CO改变量，再算CO的转化率和化学平衡常数。

③根据化学平衡判断的标志和改变条件对平衡的移动进行分析。

(1)根据盖斯定律，第2个方程式加第3个方程，减去第1个方程，再减去第4个方程得到CH3OH(l) ＋2O2(g) =2H2O(l) ＋CO2(g) ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，因此液体CH3OH的燃烧热为726.5 kJ·mol－1；

故答案为：726.5 kJ·mol－1。

(2)①5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g) +I2(s)，该反应是等体积反应，只有CO、CO2为气体，T2温度时，CO2物质的量为2×0.4 =0.8mol，0~0.5 min的反应速率，CO的反应速率为0.8 mol·L－1·min－1；

故答案为：0.8 mol·L－1·min－1；

②T1温度时，CO2物质的量为2×0.8 =1.6 mol，CO改变量为1.6 mol，CO的转化率为，化学平衡常数；

故答案为：80%；1024；

③A选项，该反应是等体积反应，容器内压强始终不变，不能做为反应达到平衡状态的标志，故A不符合题意；

B选项，反应正向移动，气体质量增加，容器体积不变，密度增大，因此容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态，故B符合题意；

C选项，单位时间内，消耗a mol CO，同时消耗2a mol CO2，表明反应v(正)<v(逆)，平衡逆向移动，故C正确；

D选项，两种温度下，T2温度高，因此c点时体系中混合气体的压强，T2曲线上压强大，故D不符合题意；

E选项，根据图像，从下到上，温度降低，平衡正向移动，反应为放热反应，故E不符合题意；

综上所述，答案为BC。