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【题目】实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:

(1)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为2 L的密闭容器中,充入2 mol CO2和8 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。

①从反应开始到平衡,CH3OH的平均反应速率v(CH3OH) =________

②该反应的平衡常数表达式K________

(2)830 ℃,反应的平衡常数K=1,在恒容反应器中发生上述反应,按下表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有________(填“A”“B”“C”或“D”)。

物质

A

B

C

D

n(CO2)

3

1

3

1

n(H2)

2

2

4

2

n(CH3OH)

1

2

3

0.5

n(H2O)

4

2

3

2

(3)25 ℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式______________________________

【答案】0.075 mol·L-1·min-1ACDCH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.6 kJ/mol

【解析】

(1)由图2,v(CH3OH)==0.075 mol·L1·min1该反应平衡常数的表达式K=,故答案为:①0.075 mol·L1·min1;(2)经计算, BQc>1,逆向移动,A、C、DQc<1,正向移动,故答案为ACD;(3)16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3 kJ,则1mol甲醇燃烧放出的热量为32g÷16g×363.3KJ=726.7KJ,故反应的热化学反应方程式为: CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.6 kJ/mol。

练习册系列答案
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(2)若以醛基为母体,则B的系统命名法的名称为_______;①~⑥的反应中属于加成反应的是____ (填序号)。

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(4)写出反应⑥的化学反应方程式:_____________

(5)()的单体是薰衣草的调和香料,以苯甲醛()为起始原料(其余有机、无机原料任选),参照G的合成,设计并补充完成下列合成路线图:__________(空格内有几步,写几步。)

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