Question

【题目】甲醇是重要的化工原料，在有机合成中具有广泛应用。

I．(1)用甲醇制取甲胺的反应为 △H

已知该反应中相关化学键的键能数据如下：

共价键	C―O	H―O	N―H	C―N
键能／kJ·mol-1	351	463	393	293

则该反应的△H=__________kJ·mol-1

Ⅱ．一定条件下，将2mol CO和6mol H2通入2L密闭容器中发生如下反应

主反应： △H<0 Ⅰ

副反应： △H<0 Ⅱ

反应到t min时，达到平衡状态。平衡时CH3OH的体积分数φ(CH3OH)如图所示：

(2)图中a___b(填“大于”或“小于”)。图中Y轴表示温度，其理由是__________

(3)若反应II的平衡常数K值变小．则下列说法中正确的是___________(填序号)。

A．平衡均向正反应方向移动

B．平衡移动的原因是升高了温度

C．达到新平衡后，φ(CH3OH)减小

D．容器中φ(CH3OCH3)增大

(4)平衡时，M点CH3OH的体积分数为12.5％，c(CH3OCH3)=0.1mol·L-1，则此时CO的转化率为________；用H2表示I的反应速率为______mol·L-1·min-1。反应Ⅱ的平衡常数K=___________(用分数表示)

Answer 1

【答案】-12 小于 随着Y值的增加，CH3OH的体积分数φ（CH3OH）减小，平衡逆向移动，故Y表示温度 BC 56%

【解析】

(1)反应热=反应物总键能-生成物总键能；

(2) 根据图示信息：X轴上a点的数值比b点小，随着Y值的增加，CH3OH的体积分数φ(CH3OH)减小，结合平衡移动原理回答；

(3) 反应II为放热反应，若反应II的平衡常数K值变小，说明平衡逆向移动，温度升高；

(4)平衡时，c(CH3OCH3)=0.1mol·L-1，则n(CH3OCH3)=0.2mol，根据，分解的CH3OH为0.4mol，生成的水为0.2mol，根据三段式计算解答。

I．(1)设C-H的键能为x，反应CH3OH(g)+NH3(g)═CH3NH2(g)+H2O(g)的△H=反应物总键能-生成物总键能=(3x+351+463+393×3-3x-293-393×2-463×2)kJ/mol=-12kJ/mol，故答案为：-12；

Ⅱ．(2)根据图示信息：X轴上a点的数值比b点小，随着Y值的增加，CH3OH的体积分数φ(CH3OH)减小，平衡逆向移动，故Y表示温度，故答案为：小于；随着Y值的增加，CH3OH的体积分数φ(CH3OH)减小，平衡逆向移动，故Y表示温度；

(3) 反应II为放热反应，若反应II的平衡常数K值变小，说明平衡逆向移动，温度升高。A．反应II为放热反应，若反应II的平衡常数K值变小，说明平衡逆向移动，故A错误； B．平衡常数只与温度有关，反应II为放热反应，若反应II的平衡常数K值变小，说明平衡逆向移动，故B正确；C．温度升高，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0，平衡逆向移动，达到新平衡后，φ(CH3OH)减小，故C正确；D．，平衡逆向移动，导致CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H<0，平衡逆向移动，容器中气体的总物质的量增大，容器中φ(CH3OCH3)减小，故D错误；故答案为：BC；

(4)平衡时，c(CH3OCH3)=0.1mol·L-1，则n(CH3OCH3)=0.2mol，根据，分解的CH3OH为0.4mol，生成的水为0.2mol，设CO的转化量是x。

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)；

初始量（mol）： 2 6 0

变化量（mol）： x 2x x

平衡量（mol）：2-x 6-2x x-0.4

平衡时，CH3OH的体积分数为12.5%，则×100%=12.5%，解得x=1.12 mol ，所以CO的转化率为×100%=56%，用H2表示I的反应速率== mol·L-1·min-1；反应Ⅱ的平衡常数K==，故答案为：56%；；。