Question

【题目】甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。

（1）已知：CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)△H=+84kJmol1

2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=484kJmol1

工业上常以甲醇为原料制取甲醛，请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式： ________________________________

（2）在一容积为2L的密闭容器内，充入0.2molCO与0.4molH2发生反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），CO的平衡转化率与温度，压强的关系如图所示。

①A，B两点对应的压强大小关系是PA________PB（填“>，<，=”）

②A，B，C三点的平衡常数KA，KB，KC的大小关系是 __________________

③下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是___(填代号)

a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 b.CH3OH的体积分数不再改变

c.混合气体的密度不再改变 d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变

（3）在P1压强、T1°C时，该反应的平衡常数K=_________，再加入1.0molCO后重新到达平衡，则CO的转化率___________（填“增大，不变或减小”），CH3OH的体积分数_________（填“增大，不变或减小”）

（4）T1°C、1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下：CO：0.1mol H2 ：0.2mol CH3OH：0.2mol。

此时v正 ________ v逆（填> 、 < 或 =）。

Answer 1

【答案】 2CH3OH(g)+O2(g)==2HCHO(g)+2H2O(g) △H=-316kJ/mol < KA=KB>KC b 100 减小 减小 >

【解析】（1）①已知：①CH3OH（g）=HCHO（g）+H2（g）△H=+84kJ/mol；②2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-484kJ/mol，将2×①+②得到CH3OH（g）与O2（g）反应生成HCHO（g）和H2O（g）的热化学方程式为2CH3OH（g）+O2（g）=2HCHO（g）+2H2O（g）△H=-316 kJmol-1；（2）①如图，该反应为气体体积缩小的反应，增大压强，CO的转化率增大，则平衡正向移动，说明PA<PB；②化学平衡常数只受温度的影响，该反应放热，温度升高平衡逆向移动，K值减小，则A、B点温度相等且小于C点，则KA=KB>KC；③a.只要反应发生就有H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍，不能说明反应达到化学平衡状态，故错误；b.CH3OH的体积分数不再改变，说明各物质的量不变，反应达到化学平衡状态，故正确；c.恒容条件下气体的总质量和容器的体积不变，则混合气体的密度始终不变，不能说明反应达到化学平衡状态，故错误；d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变，可能平衡也可能未达到化学平衡，故错误。答案选b；（3）在P1压强、T1°C时，CO的平衡转化率为0.5，则各反应物的浓度分别为0.05mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L，该反应的平衡常数K=；再加入1.0molCO后重新到达平衡，增加CO的量，则CO的转化率减小；虽然平衡正向移动，但增加的CO的量远大于转化的量，故CH3OH的体积分数减小；（4）T1°C、1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下：CO：0.1mol ，H2 ：0.2mol CH3OH：0.2mol。此时Q= ，故平衡向正反应方向进行，v正> v逆。