甲醇是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)⇌CH3O

甲醇是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=-116kJ•mol-1
(1)下列措施中有利于提高反应速率的是______(双选,填字母).
A.移去部分CH3OHB.减小压强C.通入COD.加入催化剂
(2)已知:CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)
△H2=-283kJ•mol-1H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)
△H3=-242kJ•mol-1
写出1mol甲醇燃烧生成CO2和水蒸气的热化学方程式
CH3OH(g)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ•mol-1
CH3OH(g)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ•mol-1

(3)为研究合成气最合适的起始组成比,在1L容器中,分别在230℃、250℃和270℃下,改变CO和 H2的起始组成比(设起始时CO的物质的量为1mol ),结果如图:
①230℃的实验结果所对应的曲线是______(填字母).
②从图中可以得出的结论是______.(写一条)
③在270℃时,当CO的转化率为50%时,计算反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH (g)的平衡常数(写出计算过程,保留2位小数)______.
zhanlang1021 1年前 已收到1个回答 举报

NNDYE 幼苗

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解题思路:(1)提高反应速率可增大浓度、压强、温度或加入催化剂;
(2)利用盖斯定律计算反应热;
(3)①正反应放热,则升高温度CO的转化率降低;
②由图可知,温度越高,CO的转化率越低,CO和 H2的起始组成比越小,CO的转化率越大;
③计算出平衡时各物质的浓度,结合K=
c(CH3OH)
c(CO)•c2(H2)
计算.

(1)提高反应速率可增大浓度、压强、温度或加入催化剂,则C、D正确,而移去部分CH3OH、减小压强可减小反应速率,故答案为:CD;
(2))①根据反应①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);△H1=-116kJ•mol-1
②CO(g)+[1/2]O2(g)═CO2(g)△H2=-283kJ•mol-1
③H2(g)+[1/2]O2(g)═H2O(g)△H3=-242kJ•mol-1
根据盖斯定律:①-②-③×2得:CH3OH(g)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ•mol-1
故答案是:CH3OH(g)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ•mol-1
(3)①根据该反应为放热反应,温度越高CO的转化率越小,所以曲线X为230℃,故答案为:X;
②由图可知,温度越高,CO的转化率越低,CO和 H2的起始组成比越小,CO的转化率越大,故答案为:温度越高,CO的转化率越低或n(H2):n(CO)越低,CO的转化率越大;
③由图象可知当270℃、CO的转化率为50%时,n(H2):n(CO)=1.5,则
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH (g)
起始(mol/L) 1 1.5
转化(mol/L) 0.5 1 0.5
平衡(mol/L) 0.5 0.5 0.5
K=
c(CH3OH)
c(CO)•c2(H2)=
0.5
0.5×0.52=4.00,
故答案为:4.00.

点评:
本题考点: 转化率随温度、压强的变化曲线;热化学方程式;化学反应速率的影响因素.

考点点评: 本题考查化学平衡问题,侧重于学生的分析和计算能力的考查,为高考常见题型和高频考点,注意把握图象曲线的变化趋势,把握平衡常数的计算方法,难度中等.

1年前

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