Question

【題目】研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義．
（1）已知拆開1molH2、1molO2和液態水中1molO﹣H鍵使之成為氣態原子所需的能量分別為436kJ、496kJ和462kJ；CH3OH（g）的燃燒熱為627kJmol﹣1則CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（l）△H=kJmol﹣1
（2）將燃煤廢氣中的CO2轉化為二甲醚的反應原理為：2CO2（g）+6H2（g）═CH3OCH3（g）+3H2O（l）
①該反應平衡常數表達式K=；
（3）已知在某壓強下，該反應在不同溫度、不同投料比時，CO2的轉化率如圖所示．該反應的△H0（填“＞”或“＜”），若溫度不變，減小反應投料比[ ]，則K將（填“增大”、“減小”或“不變”）．

（4）某溫度下，向體積一定的密閉容器中通入CO2（g）與H2（g）發生上述反應，當下列物理量不再發生變化時，能表明上述可逆反應達到化學平衡的是；
A.二氧化碳的濃度
B.容器中的壓強
C.氣體的密度
D.CH3OCH3與H2O的物質的量之比．

Answer 1

【答案】
（1）﹣93
（2）
（3）＜；不變
（4）ABC
【解析】解：（1.）設反應的反應熱為xkJmol﹣1 ， 根據甲醇的燃燒熱寫出：CH3OH（g）+ O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣627kJmol﹣1 ， 結合CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（l）△H=xkJmol﹣1利用蓋斯定律可得：3H2（g）+ O2（g）=3H2O（l）△H=﹣627kJmol﹣1+xkJmol﹣1 ， 即436kJ×3+496kJ× ﹣462kJ×6=﹣627kJ+xkJ，解得：x=﹣93；所以答案是：﹣93；
（2.）平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，所以平衡常數K= ，所以答案是： ；
（3.）因為溫度越高，CO2轉化率越小，則平衡逆移，所以該反應正方向為放熱反應，即△H＜0，K只受溫度影響，若溫度不變，減小投料比，則K不變，
所以答案是：＜；不變；
（4.）A．二氧化碳的濃度不變，則達到了平衡，故A選；
B．反應前后氣體的系數和不相等，當容器內壓強不再改變，則達到了平衡，故B選；
C．該反應是一個反應前后氣體體積變化的可逆反應，容器的體積不變，但反應前后氣體質量變化，氣體的密度不發生變化，則達到了平衡，故C選；
D．任何時候CH3OCH3與H2O的物質的量之比不變，不能說明反應達到平衡，故D不選；所以答案是：ABC．
【考點精析】掌握反應熱和焓變和化學平衡狀態的判斷是解答本題的根本，需要知道在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱；狀態判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．