Question

【题目】碳及其化合物有广泛的用途

(1)甲醇常作燃料，已知在常温常压下甲醇完全燃烧的热化学方程式如下：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH1。则2mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和气态水时反应的ΔH______ΔH1(填“大于”、“等于”或“小于”)

(2)煤的综合利用煤气化是将水蒸气通过红热的碳产生水煤气：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·molˉ1，达到平衡后，下列能提高水煤气生成速率的措施是______。

A.升高温度 B.增加碳的用量 C.缩小体积 D.用CO吸收剂除去CO

(3)一定温度下，将一定量的C(s)和H2O(g)放入某恒容密闭容器中发生上述反应，得到如下数据：

达到平衡所需时间/s	起始浓度/ mol·Lˉ1	平衡浓度/ mol·Lˉ1
	H2O(g)	H2(g)
10	2.0	0.6

计算该反应从开始到平衡时，以CO表示的反应速率为______；H2O(g)的转化率为______。

(4)下列可以说明反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)已经达到平衡状态的是____。

A.单位时间内生成nmolH2的同时，生成nmolCO

B.反应速率： (H2)= (CO)= (H2O)

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

D.温度和体积一定时，混合气体的密度不再变化

E.温度和体积一定时，容器内的压强不再变化

Answer 1

【答案】大于 AC 0.06mol·Lˉ1·sˉ1 30% DE

【解析】

（1）水由气态转化为液态会发出热量，放出的热量越大，焓变ΔH越小；

（2）依据影响化学反应速率的因素分析解答；

（3）建立三段式，由三段式数据计算可得；

（4）根据化学平衡状态的特征解答。

（1）水由气态转化为液态会发出热量，放出的热量越大，焓变ΔH越小，根据盖斯定律可知，2mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和气态水时反应的ΔH大于ΔH1，故答案为：大于；

（2）A．升高温度可以加快反应速率，故正确；

B．碳是固体，增加碳的用量不会引起反应速率的变化，故错误；

C．缩小体积即增加压强，可以加快反应速率，故正确；

D．用CO吸收剂除去CO可以减慢反应速率，故D错误；

AC正确，故答案为：AC；

（3）由题意建立如下三段式：

由三段式数据计算以CO表示的反应速率为=0.06mol·Lˉ1·sˉ1，H2O(g)的转化率为×100%=30%，故答案为：0.06mol·Lˉ1·sˉ1；30%；

（4）A.单位时间内生成nmolH2代表正反应速率，生成nmolCO也代表正反应速率，不能表示正逆反应速率相等，不能说明反应已经达到平衡状态，故错误；

B.反应速率 (H2)= (CO)= (H2O) 不能表示正逆反应速率相等，不能说明反应已经达到平衡状态，故错误；

C. 当体系达平衡状态时，c(H2O):c(CO):c(H2)可能是1:1:1，也可能不是1:1:1，是否为1:1:1与各物质的初始浓度及转化率有关，不能说明反应已经达到平衡状态，故错误；

D.该反应是前后气体质量和气体体积发生变化的反应，恒容容器中发生密度变化，则温度和体积一定时，混合气体的密度不再变化能表示正逆反应速率相等，说明反应已经达到平衡状态，故正确；

E. 该反应是前后气体体积发生变化的反应，温度和体积一定时，容器内的压强不再变化能表示正逆反应速率相等，说明反应已经达到平衡状态，故正确；

DE正确，故答案为：DE。