[题目]液化石油气的主要成分为丙烷.在燃烧时能放出大量的热.作为能源应用于人们的日常生产和生活.已知:①C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(l)△H1=-2219.9kJ/mol②2COg)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ/mol(l)反应2C3H8(g)+7O2+8H2O(l)的△H= ．(2)C3H8在不足量的氧气里燃烧.生� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】液化石油气的主要成分为丙烷，在燃烧时能放出大量的热，作为能源应用于人们的日常生产和生活。

已知：①C3H8（g）+5O2（g） 3CO2（g）+4H2O（l）△H1=-2219.9kJ/mol

②2COg）+O2（g）═2CO2（g）△H2=-566kJ/mol

(l)反应2C3H8（g）+7O2（g）═6CO（g）+8H2O（l）的△H=______．

(2)C3H8在不足量的氧气里燃烧，生成CO和气态水，以它们为原料制备甲醇的工业流程如下：

反应室1为一个容积为10 L的密闭容器，在850℃发生如下反应：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），CO(g)和H2O(g)浓度随反应时间的变化如下图所示：

0～4 min的平均反应速率v(CO2)= ___，该反应在850℃时的化学平衡常数K= ___.

(3)恒压下，0.2 mol CO2与0.6 mol H2在催化剂作用下在反应室2（容器的容积可变）中发生反应生成甲醇：CO2（g）+3H2（g） CH3OH(g)+H2O(g) △H ,CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①该反应的△H __ 0（填“<”或“>”）。

②压强P1 __ p2（填“<”或“>”）。

③在P1、100℃条件下，反应达到平衡后再向容器中加入0.1 mol CO2和0.3 mol H2，反应重新达到平衡时，CO2的平衡转化率____50%（填“<”“>”或“=”），CH3OH 的平衡体积分数____（填“增大”“不变”或“减小”）。

④将a点的平衡混合物通入1 L 0．15 mol/LNaOH溶液中，充分吸收后，所得溶液中的溶质除甲醇外，还有____，所得溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为________

【答案】-2741.8 kJ/mol 0.03mol/(Lmin) 1 < < = 不变碳酸钠和碳酸氢钠 c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)

【解析】

(l)根据盖斯定律进行计算；

（2）根据图像可求出0～4 min的平均反应速率v(CO)，根据速率之比和系数成正比，可求出v(CO2)；利用三段式进行平衡常数的计算；

(3)①压强不变，温度升高，二氧化碳转化率减小，平衡向吸热反应方向移动；

②温度不变，增大压强，平衡右移，二氧化碳转化率增大；

③同比例增加反应物，由于恒温恒压，所以平衡不动，据此规律进行判断；

④根据CO2转化率50%，可求出剩余的二氧化碳的量，根据二氧化碳与NaOH溶液中生成碳酸钠和碳酸氢钠规律，利用原子守恒求出碳酸钠和碳酸氢钠的量，同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液，碳酸钠水解能力大于碳酸氢钠，据此判断混合液中离子浓度大小关系；

(l)①C3H8（g）+5O2（g） 3CO2（g）+4H2O（l）△H1=-2219.9kJ/mol

②2COg）+O2（g）═2CO2（g）△H2=-566kJ/mol；根据盖斯定律：①×2-3×②：2C3H8（g）+7O2（g）═6CO（g）+8H2O （l）的△H=-2219.9×2+3×566=-2741.8 kJ/mol；综上所述，本题答案是：-2741.8 kJ/mol。

(2)0～4 min的平均反应速率v(CO2)= v(CO)=（0.20-0.08）/4 mol/(Lmin)=0.03mol/(Lmin)；在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H2O在850℃时发生如下反应：
CO（g）+ H2O（g） CO2（g）+ H2　（g）

起始量（mol/L） 0.2 0.3 0 0

变化量（mol/L） 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡量（mol/L） 0.08 0.18 0.12 0.12
平衡常数K=0.12×0.12/0.08×0.18=1；

综上所述，本题答案是：0.03mol/(Lmin)，1。

(3)①压强不变，温度升高，二氧化碳转化率减小，平衡向吸热反应方向移动，该反应的△H<0；综上所述，本题答案是：<。

②温度不变，增大压强，平衡右移，二氧化碳转化率增大，压强P1 < P2；综上所述，本题答案是：<。

③在P1、100℃条件下，反应达到平衡后再向容器中加入0.1 mol CO2和0.3 mol H2，与原平衡同比例增加反应物，由于恒温恒压，与原平衡等效，所以平衡不移动，反应重新达到平衡时，CO2的平衡转化率等于50%；CH3OH 的平衡体积分数不变；综上所述，本题答案是：=；不变；

④CO2（g）+3H2（g） CH3OH(g)+H2O(g)反应，CO2转化率50%，则反应后剩余二氧化碳的量0.2-0.5×0.2=0.1mol，剩余氢气的量为0.6-0.5×0.2×3=0.3mol；0.1mol二氧化碳与1 L 0．15 mol/LNaOH溶液中生成碳酸钠和碳酸氢钠，设碳酸钠有xmol，碳酸氢钠有ymol，则：2x+y=0.15，x+y=0.1，x=0.05mol，y=0.05mol；因此所得溶液中的溶质除甲醇外，还有碳酸钠和碳酸氢钠；由此可知碳酸钠和碳酸氢钠溶液的浓度相等；同浓度的两种溶液，碳酸根离子水解能力大于碳酸氢根离子水解能力，所以所得溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为：c(Na+)> c(HCO3-)>c(CO32-)> c(OH-)> c(H+)；综上所述，本题答案是：碳酸钠和碳酸氢钠；c(Na+)> c(HCO3-)>c(CO32-)> c(OH-)> c(H+)。