Question

【题目】能源问题是人类社会面临的重大课题。甲醇是未来重要的绿色能源之一。

(1)已知:在25℃、101kPa下,1mol甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热890.31kJ。请写出甲烷燃烧热的热化学方程式__________。

(2)由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g).在其他条件不变的情况下,实验测得温度对反应的影响如下图所示(注:T1、T2均大300℃) 。

①合成甲醇反应的△H__________(填“>”、“<”或“=”)0。

②平衡常数的表达式为:__________。温度为T2时的平衡常数__________(填“>”、“<”或“=”)温度为T1时的平衡常数。

Answer 1

【答案】CH4 (g)+ 2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.31kJ/mol ＜ ＜

【解析】

（1）甲烷燃烧热是1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，依据热化学方程式书写方法标注聚集状态和对应焓变；(2) ①根据 “先拐先平”，可知T1<T2，升高温度后，甲醇的含量减小，平衡逆向移动；②根据平衡常数定义书写表达式；焓变<0，升高温，平衡逆向移动。

（1）甲烷燃烧热是1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，由题中信息可知，甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.31kJ/mol；(2) ①根据 “先拐先平”，可知T1<T2，升高温度后，甲醇的含量减小，平衡逆向移动，所以合成甲醇反应的△H<0；②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)平衡常数的表达式为；T1<T2，焓变小于0，升高温，平衡逆向移动，K减小，所以T2时的平衡常数< T1时的平衡常数。