Question

【题目】由碳元素构成的各种单质和化合物始终都是科学家研究的重要对象。

Ⅰ.甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用转化中得到的合成气制备甲醇。反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，某温度下，在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据见图：

①根据图计算，从反应开始到tmin时，用H2浓度变化表示的平均反应速率υ(H2)=__。

②tmin至2tmin时速率变化的原因可能是__（要求答出所有可能原因）。

Ⅱ.一定温度下，向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196kJ·mol-1。当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的。请回答下列问题：

①SO2的转化率为__；

②达到平衡时反应放出的热量为__。

Answer 1

【答案】 使用催化剂、升高温度 90% 35.28 kJ

【解析】

Ⅰ. ① 从反应开始到tmin时，氢气的物质的量由2mol减小到1.6mol则氢气的速率为： =，故答案为：。

②tmin至2tmin时速率加快，升温、加压、使用催化剂均可以使反应速率加快，但因容器体积不变，所以加压不符合，可能的条件是使用了催化剂或者升高了温度，故答案为：使用催化剂、升高温度。

Ⅱ.根据题意设氧气的变化量为xmol，列出三段式。

	2SO2(g)	+O2(g)		2SO3(g)
起始物质的量(mol)	0.4	0.2
转化物质的量(mol)	2x	x		2x
平衡物质的量(mol)	0.4-2x	0.2-x		2x

当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的，由压强之比等于气体的物质的量之比，则，解得x=0.18，

①SO2的转化率为，故答案为：90%。

②由热化学方程式可知，每消耗1mol氧气，放出热量为196kJ，则平衡时消耗的氧气为0.18mol，放出热量为,故答案为：35.28 kJ。