Question

【题目】甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法，制备过程涉及的主要反应如下：

反应Ⅰ：CH3OH（g）HCHO（g）+H2（g） △H1=+85.2kJ/mol

反应Ⅱ：CH3OH（g）+12O2（g）HCHO（g）+H2O（g） △H2

反应Ⅲ：2H2（g）+O2（g）2H2O（g） △H3=483.6kJ/mol

（1）计算反应Ⅱ的反应热△H2=___。

（2）750K下，在恒容密闭容器中，发生反应CH3OH（g）=sHCHO（g）+H2（g），若起始压强为P0，达到平衡转化率为a，则平衡时的总压强P平=___（用含P0和a的式子表示）：当P0=101kPa，测得a=50.0%，计算反应平衡常数Kp=___kPa（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，忽略其它反应）。

Answer 1

【答案】-156.6kJ/mol P0（1+a） 50.5kPa

【解析】

根据盖斯定律计算反应Ⅱ的反应热；根据阿伏加德罗定律和平衡状态计算平衡常数。

（1）反应I：CH3OH（g）HCHO（g）+H2（g）△H1＝+85.2kJ/mol，反应II：CH3OH（g）+12O2（1）HCHO（g）+H2O（g）△H2，反应III：H2（g）+12O2（g）H2O（g）△H3＝-241.8kJ/mol，根据盖斯定律，反应I+反应III得反应Ⅱ，CH3OH（g）+12O2（1）HCHO（g）+H2O（g）△H2＝-△H1+△H3＝-241.8kJ/mol+85.2kJ/mol＝-156.6kJ/mol；

（2）若起始压强为P0，达到平衡转化率为α，

在恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，则P0：P平＝1：（1+a），P平＝P0（1+a）；当P0＝101kPa，测得α＝50.0%，P平＝P0（1+a）=151.5kPa，该反应平衡常数Kp= kPa=50.5kPa。