Question

【題目】（1）已知在常溫常壓下：

①CH3CH2OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) ΔH1=-1366kJ·mol－1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2

③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-44kJ·mol－1

④CH3CH2OH(l)+2O2(g)2CO(g)+3H2O(l) ΔH4=-932kJ·mol－1

則 CO的燃燒熱 ΔH =_________。

在圖中畫出，不同溫度下（T1>T2），上述反應④中O2的平衡轉化率隨壓強變化的關系圖（請在圖上標注溫度T1、T2）。_________

（3）一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中反應CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)達到化學平衡狀態。

①反應的平衡常數表達式K=__________；根據下圖，升高溫度，K值將___________（填“增大”、“減小”或“不變”）。

②500℃時，從反應開始到達到化學平衡，以H2的濃度變化表示的化學反應速率是________。

③X點與Y點的平均速率：v(X)_________v(Y)；其中X點的正反應速率v正(X)與Z點的逆反應速率v逆(Z)的大小關系為v正(X)________v逆(Z)（填“＞”、“＜”、“=”）。

④300℃時能夠說明該可逆反應達到化學平衡狀態的標志是____________ （填字母）。

a．v生成(CH3OH) = v生成(H2) b．混合氣體的密度不再改變

c．混合氣體的平均相對分子質量不再改變 d．CO、H2、CH3OH的濃度相等

⑤500℃時，將容器的容積壓縮到原來的1/2，在其他條件不變的情況下，對平衡體系產生的影響是___________。（填字母）

a．c（H2）減少 b．正反應速率加快，逆反應速率減慢

c．CH3OH 的百分含量增加 d．重新平衡時c(H2)/ c(CH3OH)減小

Answer 1

【答案】-283kJ·mol－1減小0.05mol·L-1·min-1＜＞ccd

【解析】（1）根據蓋斯定律可知反應②可以由①+③×3-④得到，即ΔH2=ΔH1+ΔH3×3-ΔH4=(-1366kJ·mol－1)+(-44kJ·mol－1)×3-(-932kJ·mol－1)=-566kJ·mol－1，則 則 CO的燃燒熱 ΔH = ΔH2=-283kJ·mol－1 ；

（2）反應④中O2的平衡轉化率隨溫度升高而降低，因反應體系反應前后氣體的總物質的量不變，壓強改變平衡不移動，O2的平衡轉化率也不變，則變化圖象為；

（3）①化學平衡常數為生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，反應物的生成物都是氣體，故平衡常數表達式為K=，由圖象可知升高溫度乙醇的物質的量減少，平衡向逆反應方向移動，K減小；
②υ（CH3OH）=(0.3mol÷3L)÷4min=0.025mol/（L．min），故υ（H2）=2υ（CH3OH）=0.05 mol/（L．min）；根據圖像可知X點與Y點平均速率是v(X)＜v(Y)；在相同溫度下，隨著反應的進行X點生成物濃度大，反應速率快，即v正(X)＞v逆(Z)；

③達到平衡時，正逆反應速率相等，混合氣體的平均相對分子質量不再改變，CO、H2、CH3OH的濃度不再改變，在體積不變時，氣體的密度不變，不能作為判斷是否達到平衡狀態的依據，但CO、H2、CH3OH的濃度相等時反應不一定是平衡狀態，故答案為c；
④將容器的容積壓縮到原來的，壓強增大，正逆反應速率都增大，平衡向正反應方向移動，CH3OH的物質的量增加，氫氣的物質的量減少，但濃度增大，甲醇的物質的量增多，故有c（H2）/c（CH3OH）減小，故答案為c、d。