题目内容

(16分)甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过H2和CO化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)   
(1)已知:      
      
1 mol甲醇气体完全燃烧生成CO和水蒸气的热化学方程式为                   。
(2)下列措施中有利于提高2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)反应速率的是        (双选)。

A.分离出CH3OHB.升高温度C.减小压强D.加入合适的催化剂
(3)(3)用H2和CO化合制备甲醇的反应中,若反应的容积为1L的恒容容器,分别在230℃、250℃和270℃下,改变H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量固定为1mol)进行实验,结果如下图所示(图中曲线上的点都为一定温度下、一定组成下的平衡点):

①曲线X对应的温度是             。
②从图中可以得出的结论有                               (任写一条)。
(4)若往反应的容积中加入1.5molH2和1.0molCO,在曲线Z对应温度下反应达平衡。利用上述图中a点对应的CO平衡转化率,计算2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)的平衡常数。(写出计算过程)

(1) (3分)
(2)BD (4分)   (3)①230℃(3分)
②其他条件不变,CO的平衡转化率随着H2与CO的起始组成比增大而增大(或:其他条件不变,CO的平衡转化率随温度升高而降低。) (2分)
(4)a点H2与CO的起始组成比为1.5,CO的平衡转化率为50%。(1分)
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
起始物质的量(mol)  1.5      1           0     
转化物质的量(mol)  1      0.5         0.5
平衡物质的量(mol)  0.5      0.5         0.5
平衡浓度(mol/L)    0.5      0.5         0.5       (1分)
    (2分)

解析

练习册系列答案
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甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:CO (g)+2H2(g)?CH3OH (g)△H1  (反应1)该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力,已知下列物质燃烧的热化学方程式为:
CO(g)+
1
2
 O2(g)═CO2(g)△H2=-283.0kJ/mol         (反应2)
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3=-484kJ?mol-1        (反应3)
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H4=-571.6KJ?mol-1(反应4)
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H5=-890KJ?mol-1(反应5)
某些化学键的键能数据如下表:
化学键 C-C C-H H-H C-O C≡O(CO) H-O
键能/kJ?mol-1 348 413 436 358 1072 463
请回答下列问题:
(1)反应1的焓变△H1=
-116kJ/mol
-116kJ/mol
.
(2)写出表示CH3OH (g)燃烧热的热化学方程式
CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.6KJ/mol
CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.6KJ/mol
.
(3)工业上制备甲醇反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?
否
否
(填“是”或“否”),原因是
催化剂不能改变化学反应始态和终态的能量
催化剂不能改变化学反应始态和终态的能量
.
(4)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4.写出CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-253.2KJ?mol-1
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-253.2KJ?mol-1
.

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