[题目]碳的化合物在生产.生活中有着重要的作用.(1)已知:2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) △H1=-566kJ·molˉ1H2O H2(g)+CO2(g) △H2=-41kJ·molˉ1CO(g)+2H2(g) CH3 OH(g) △H3=-107 kJ. molˉ1则CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2O(g) △H= kJ·molˉ1.增� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】碳的化合物在生产、生活中有着重要的作用。

（1）已知：2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) △H1=－566kJ·molˉ1

H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g) △H2=－41kJ·molˉ1

CO(g)+2H2(g) CH3 OH(g) △H3=－107 kJ. molˉ1

则CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2O(g) △H=___________kJ·molˉ1，增大压强，CH3OH(g)的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，升高温度，CH3OH(g)的转化率___________。

（2）T℃时，向容积均为2L的A、B两个密闭容器中均通入4.0 mol CO2和6.8molH2，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=—50kJ·molˉ1。A容器中的反应在恒温、恒容条件下进行；B容器中的反应在恒温、恒压条件下进行，测得A容器中CO2的转化率[α(CO2)]随时间的变化如图所示。

①在0~5min内A容器中v(CH3OH)=_______；该温度下上述反应的平衡常数K=_______(保留两位有效数字)。

②反应开始至平衡的过程中，A、B两容器中CO2的消耗速率的大小关系为v(A) ________(填“>”“<”或“=”)v(B)。

③下列各项指标能表明A容器中反应的v正>v逆的是___(填标号)

a.体系内的压强增大

b.气体的平均相对分子质量增大

c.断裂H－H键的数目是形成C－O键数目的2倍

d.v逆(CO2)=v正(H2)

【答案】-660 减小减小 0.16mol/(L·min) 0.53 ＜ ab

【解析】

(1)根据盖斯定律，将①×-②×2-③得：CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2O(g)，同时计算出△H，结合化学平衡的影响因素分析解答；

(2)①根据图象，在5min时A容器中的反应达到平衡，CO2的转化率α(CO2)=40%，结合三段式分析解答；②该反应为气体体积减小的反应，A容器中的反应在恒温、恒容条件下进行；B容器中的反应在恒温、恒压条件下进行，反应过程中气体的压强A＜B，结合影响化学反应速率的因素分析判断；③v(正)>v(逆)，说明改变某种因素后，平衡正向移动，据此分析判断。

(1)①2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) △H1=－566kJ·molˉ1，②H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g) △H2=－41kJ·molˉ1，③CO(g)+2H2(g) CH3 OH(g) △H3=－107 kJ. molˉ1，根据盖斯定律，将①×-②×2-③得：CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2O(g) △H=(－566kJ·molˉ1)×-(－41kJ·molˉ1)×2-(－107 kJ. molˉ1)=-660kJ·molˉ1；增大压强，平衡逆向移动，CH3OH(g)的转化率减小，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH(g)的转化率减小，故答案为： -660；减小；减小；

(2)①根据图象，在5min时A容器中的反应达到平衡，CO2的转化率α(CO2)=40%，即反应的二氧化碳为1.6mol，则生成CH3OH 1.6mol，v(CH3OH)==0.16mol/(L·min)；该温度下，CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)反应达到平衡时，CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量分别为2.4mol、2.0mol、1.6mol、1.6mol，物质的量浓度分别为1.2mol/L、1.0mol/L、0.8mol/L、0.8mol/L，平衡常数K==0.53，故答案为：0.16mol/(L·min)；0.53；

②该反应为气体体积减小的反应，A容器中的反应在恒温、恒容条件下进行；B容器中的反应在恒温、恒压条件下进行，A容器中反应过程中气体的压强逐渐减小，B中的气体压强不变，则反应开始至平衡的过程中，A、B两容器中CO2的消耗速率：v(A) ＜v(B)，故答案为：＜；

③a.体系内的压强增大，平衡正向移动，说明v(正)>v(逆)，正确；b.气体的质量不变，气体的平均相对分子质量增大，说明物质的量减小，说明平衡正向移动，则v(正)>v(逆)，正确；c.断裂H－H键的数目是形成C－O键数目的2倍，说明v(正)＜v(逆)，错误；d.v逆(CO2)= v正(H2)， v逆(CO2)=v正(H2)＞v正(H2)，则平衡逆向移动，v(正)＜v(逆)，错误；故选ab。

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