Question

請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。
（1）工業(yè)上一般以CO和H₂為原料合成甲醇，在恒容容器中，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)　△H₁＝－116 kJ·mol^－1
①下列措施中能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________

A．體系壓強(qiáng)保持不變

B．混合氣體的密度保持不變

C．CO與H2的濃度之比為1∶2

D．單位時(shí)間內(nèi)，消耗2molH2的同時(shí)消耗1mol CH3OH

②在恒容容器中合成甲醇，當(dāng)溫度分別為230℃、250℃和270℃時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率與n(H₂)/n(CO)的起始組成比的關(guān)系如圖所示。已知容器體積1L，起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1mol。據(jù)此判斷在上述三種溫度中，曲線Z對(duì)應(yīng)的溫度是　　　　　　　；利用圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，計(jì)算該反應(yīng)在對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)K（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。

（2）已知： CO(g)+ O₂(g)=CO₂(g) △H₂＝－283 kJ·mol^-1 H₂(g)+ O₂(g)=H₂O(g) △H₃＝－242 kJ·mol^-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO₂和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為　__________

Answer 1

（1）①AD（2分，漏選得1分，錯(cuò)選得0分）
②270℃（2分，無(wú)單位或單位錯(cuò)扣1分），
（2）CH₃OH(g)＋3/2O₂(g) CO₂(g)＋2H₂O(g) △H＝－651kJ·mol^－1     （2分）

試題分析：（1）①A選項(xiàng)因反應(yīng)前后氣體的量發(fā)生改變，壓強(qiáng)不變，可以說(shuō)明到達(dá)平衡。D選項(xiàng)滿足V_正=V_逆②因?yàn)閆圖像中CO的轉(zhuǎn)化率最低，所以對(duì)應(yīng)的溫度最高。270℃ 。根據(jù)圖像可知a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO的轉(zhuǎn)化率為50%，H₂的物質(zhì)的量為1.5 mol
CO（g） +　　 2H₂(g)　　 CH₃OH(g)
起始物質(zhì)的量濃度(mol/L)　 1　　　　　　　1.5　　　　　　 0　　　　
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量濃度(mol/L)　0.5　　　　　　　1　　　　　　 0.5
平衡物質(zhì)的量濃度(mol/L)　0.5　　　　　　　0.5　　　　　　0.5　　　
K=4 
（2）利用蓋斯定律可以寫(xiě)出CH₃OH(g)＋3/2O₂(g) CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=—△H₁+△H₂+2△H₃