Question

【題目】碳及其化合物有廣泛的用途

(1)甲醇常作燃料，已知在常溫常壓下甲醇完全燃燒的熱化學(xué)方程式如下：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH1。則2mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和氣態(tài)水時反應(yīng)的ΔH______ΔH1(填“大于”、“等于”或“小于”)

(2)煤的綜合利用煤氣化是將水蒸氣通過紅熱的碳產(chǎn)生水煤氣：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·molˉ1，達(dá)到平衡后，下列能提高水煤氣生成速率的措施是______。

A.升高溫度 B.增加碳的用量 C.縮小體積 D.用CO吸收劑除去CO

(3)一定溫度下，將一定量的C(s)和H2O(g)放入某恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，得到如下數(shù)據(jù)：

達(dá)到平衡所需時間/s	起始濃度/ mol·Lˉ1	平衡濃度/ mol·Lˉ1
	H2O(g)	H2(g)
10	2.0	0.6

計算該反應(yīng)從開始到平衡時，以CO表示的反應(yīng)速率為______；H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為______。

(4)下列可以說明反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____。

A.單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時，生成nmolCO

B.反應(yīng)速率： (H2)= (CO)= (H2O)

C.c(H2O):c(CO):c(H2)=1:1:1

D.溫度和體積一定時，混合氣體的密度不再變化

E.溫度和體積一定時，容器內(nèi)的壓強不再變化

Answer 1

【答案】大于 AC 0.06mol·Lˉ1·sˉ1 30% DE

【解析】

（1）水由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)會發(fā)出熱量，放出的熱量越大，焓變ΔH越小；

（2）依據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析解答；

（3）建立三段式，由三段式數(shù)據(jù)計算可得；

（4）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答。

（1）水由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)會發(fā)出熱量，放出的熱量越大，焓變ΔH越小，根據(jù)蓋斯定律可知，2mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和氣態(tài)水時反應(yīng)的ΔH大于ΔH1，故答案為：大于；

（2）A．升高溫度可以加快反應(yīng)速率，故正確；

B．碳是固體，增加碳的用量不會引起反應(yīng)速率的變化，故錯誤；

C．縮小體積即增加壓強，可以加快反應(yīng)速率，故正確；

D．用CO吸收劑除去CO可以減慢反應(yīng)速率，故D錯誤；

AC正確，故答案為：AC；

（3）由題意建立如下三段式：

由三段式數(shù)據(jù)計算以CO表示的反應(yīng)速率為=0.06mol·Lˉ1·sˉ1，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為×100%=30%，故答案為：0.06mol·Lˉ1·sˉ1；30%；

（4）A.單位時間內(nèi)生成nmolH2代表正反應(yīng)速率，生成nmolCO也代表正反應(yīng)速率，不能表示正逆反應(yīng)速率相等，不能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯誤；

B.反應(yīng)速率 (H2)= (CO)= (H2O) 不能表示正逆反應(yīng)速率相等，不能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯誤；

C. 當(dāng)體系達(dá)平衡狀態(tài)時，c(H2O):c(CO):c(H2)可能是1:1:1，也可能不是1:1:1，是否為1:1:1與各物質(zhì)的初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，不能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯誤；

D.該反應(yīng)是前后氣體質(zhì)量和氣體體積發(fā)生變化的反應(yīng)，恒容容器中發(fā)生密度變化，則溫度和體積一定時，混合氣體的密度不再變化能表示正逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；

E. 該反應(yīng)是前后氣體體積發(fā)生變化的反應(yīng)，溫度和體積一定時，容器內(nèi)的壓強不再變化能表示正逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；

DE正確，故答案為：DE。