Question

工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇．一定溫度和容積條件下發(fā)生反應：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．如圖1表示反應中的能量變化；如圖2表示一定溫度下，在體積為1L的密閉容器中加入2mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化．請回答下列問題：
（1）在“如圖1”中，曲線

 

（填“a”或“b”）表示使用了催化劑；沒有使用催化劑時，在該溫度和壓強條件下反應CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的△H=

 

．
（2）從反應開始到建立平衡，v（CO）=

 

；該溫度下CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的化學平衡常數(shù)為

 

．達到平衡后若保持其它條件不變，將反應體系升溫，則該反應化學平衡常數(shù)

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）已知CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-193kJ/mol，又知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/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：熱化學方程式,化學平衡的影響因素

專題：基本概念與基本理論

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）根據(jù)v=

△c

△t

進行計算；利用各物質(zhì)平衡的濃度來計算化學平衡常數(shù)；根據(jù)溫度升高，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小；
（3）32g的CH₃OH的物質(zhì)的量為1mol，結合蓋斯定律計算．

解答： 解：（1）由圖可知，反應的活化能b的較小，所以b使用的催化劑，該反應中反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應為放熱反應；
由圖可知，反應物為1molCO（g）和2molH₂（g），生成物為1molCH₃OH（g），△H=419-510=-91 kJ?mol^-1，
故反應的熱化學方程式為：CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-91 kJ?mol^-1，
故答案為：b；-91 kJ?mol^-1；
（2）v（CO）=

(1-0.25)mol/L

10min

=0.075 mol?L^-1?min^-1，
              CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
開始（mol/L）   1       2        0
轉(zhuǎn)化（mol/L）  0.75    1.5      0.75
平衡（mol/L）  0.25    0.5      0.75
則化學平衡常數(shù)K=

0.75

0.25×0.5×0.5

=12；溫度升高，平衡逆向移動，反應物的濃度增大，生成物的濃度減少，平衡常數(shù)減�。�
故答案為：0.075mol?L^-1?min^-1；12；減小；
（3）已知①CH₃OH（g）+

3

2

O₂=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-192.9KJ/mol，②H₂O（l）=H₂O（g）△=44KJ/mol，
利用蓋斯定律將①-②×2可得CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）
△H=（-192.9kJ/mol）-44KJ/mol×2=-280.9kJ/mol，
故答案為：CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-280.9kJ/mol．

點評：本題考查反應速率計算、化學平衡的影響因素、平衡常數(shù)的計算熱化學方程式的書寫等，難度中等．應注意圖象中的信息是解答本題的關鍵．