化学反应原理在生产、生活中有着重要的应用。 (1)甲醇是一种新型的汽车燃料,工业上可用H2和化合物来制配,已知 ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=一484 kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)

admin2017-12-11  23

问题 化学反应原理在生产、生活中有着重要的应用。
    (1)甲醇是一种新型的汽车燃料,工业上可用H2和化合物来制配,已知
    ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H=一484 kJ/mol
    ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)    △H=一566 kJ/mol
    ③2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)    △H=一1302 kJ/mol
    请写出用H2(g)和CO(g)制备CH3OH(g)的热化学方程式:_________。
    (2)甲醇可用于制取甲醚。一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

①容器I反应速率:________(填“大于”或“小于”或“等于”)容器Ⅲ。
②b=________。
③计算2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)在387℃时的平衡常数:_______。
④下列说法中能说明该反应达到平衡状态的是______(填写字母选项)。
A.容器中压强不变
B.混合气体中CH3OCH3的含量不变
C.单位时间内生成CH3OH与CH3OCH3的分子个数之比为2:1
D.容器中气体的平均相对分子质量保持不变

选项

答案(1)2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) △H=一116 kJ/mol。 (2)①小于;②0.16;③4;④BC。

解析 (1)①×2+②一③得到:4H2(g)+2CO(g)=2CH3OH(g) △H=一484×2+(一566)一(一1302)kJ/mol。两边都除以2,得到:2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)  △H=一116 kJ/mol。
    (2)①容器I起始物浓度小于容器Ⅲ,所以容器I的反应速率较容器Ⅲ的小。②I和Ⅲ是等效平衡,反应达到平衡时,各物质的体积比相同,所以a=b=0.16。
③平衡常数的表达式为平衡时反应物、生成物的物质的量分别为0.04.mol、0.08 mol、0.08 mol,代入表达式,得到K=4。④A项,反应前后气体体积不变,压强始终相等,所以压强不变不能说明反应达到平衡状态,错误;B项,平衡后各组分浓度保持不变,c(CH3OCH3)不变,说明各组分浓度都不再变化,反应达到平衡状态,正确;C项,单位时间内生成CH3OH与CH3OCH3的分子个数之比为2:1,说明正逆反应速率相等.反应达到平衡状态,正确;D项,该反应是反应前后总物质的量不变的反应,总质量也不变,故该反应任何时刻各组分的平均相对分子质量都是不变的,不能说明反应达到平衡,错误。
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