Question

工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下發(fā)生反應：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．圖1表示反應中能量的變化；圖2表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入4molH₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化．


（1）在“圖1”中，曲線

 

（填：a或b）表示使用了催化劑；該反應屬于

 

（填：吸熱、放熱）反應．
（2）從反應開始到10min達平衡平衡，v（H₂）=

 

；若保持其它條件不變，將反應體系中的CH₃OH（g）移出一部分化學反應速率將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）有一類甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，需將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣，兩種反應原理是
A、CH₃OH（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+3H₂（g）△H=+49.0kJ/mol
B、CH₃OH（g）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-192.9kJ/mol
又知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44 kJ/mol，
請寫出32g的CH₃OH（g）完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,反應熱和焓變,用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的計算

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)圖中反應的活化能的大小來分析是否使用催化劑，利用反應前后的總能量來分析反應的能量變化；
（2）由圖2計算用CO表示的反應速率，再利用反應速率之比等于化學計量數(shù)之比來計算氫氣的反應速率，根據(jù)濃度對化學反應速率的影響作判斷；
（3）根據(jù)蓋斯定律來寫熱化學方程式；

解答： 解：（1）由圖可知，曲線b降低了反應所需的活化能，則b使用了催化劑，又該反應中反應物的總能量大于生成物的總能量，則該反應為放熱反應，
故答案為：b；放熱；
（2）由圖2可知，反應中減小的CO的濃度為1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，10min時達到平衡，
則用CO表示的化學反應速率為

0.75mol/L

10min

=0.075mol?L^-1?min^-1，
因反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，則v（H₂）=0.075mol?L^-1?min^-1×2=0.15mol?L^-1?min^-1；
若保持其它條件不變，將反應體系中的CH₃OH（g）移出一部分，生成物濃度在下降，平衡正向移動，其它物質(zhì)的濃度也隨之下降，反應速率也減小，
故答案為：0.15mol?L^-1?min^-1；減��；
（3）32g的CH₃OH（g）即為1mol，
∵CH₃OH（g）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-192.9kJ/mol   ①
          H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol  ②
 根據(jù)蓋斯定律
①-②×2得   CH₃OH（g）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-280.9kJ/mol                         
故答案為：CH₃OH（g）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-280.9kJ/mol；

點評：本題主要考查了反應中的能量變化、反應速率的計算、熱化學方程式的書寫以及蓋斯定律的運用，難度不大，要注意審題，避免無用信息的干擾．