Question

【题目】近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注，工业上甲醇的合成途径多种多样。现有实验室中模拟甲醇合成反应，在2 L密闭容器内，400 ℃时反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0，体系中n(CO)随时间的变化如表：

时间(s)	0	1	2	3	5
n(CO)(mol)	0.020	0.011	0.008	0.007	0.007

(1)上图中表示CH3OH的变化的曲线是___________________。

(2)用H2表示从0~2s内该反应的平均速率v(H2) ＝__________________。

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_________________。

a．v(CH3OH) ＝2v(H2) b．容器内压强保持不变

c．2v逆(CO) ＝ v正(H2) d．容器内密度保持不变

(4)已知常温常压下1g液态甲醇燃烧生成CO2气体和液态水放出22.68kJ的热量，则该反应的热化学方程式为：__________________。CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示，图中CH3OH从_______________（填A或B）通入，b极的电极反应式是___________________。

Answer 1

【答案】 b 0.006mol·L－1·s－1 b c 2CH3OH(l)+ 3O2(g)==2CO2(g)+ 4H2O(l) △H=-1451.52 kJ ·moI－1 A O2＋4e-＋2H2O =4OH-

【解析】 (1)根据CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知反应的CO和H2与生成的CH3OH的浓度之比为1:2:1，根据图像知，d为CO，c为H2，b为CH3OH，故答案为：b；

(2) 0~2s内该反应的平均速率v(CO) ＝=0.003 mol·L－1·s－1，则v(H2)= 0.006mol·L－1·s－1，故答案为：0.006mol·L－1·s－1；

(3)a． v(CH3OH) ＝2v(H2)不能说明正逆反应速率相等，不能说明 达到平衡状态，错误；b．该反应属于气体的物质的量发生变化的反应，容器内压强保持不变，能够说明达到平衡状态，正确；c．2v逆(CO) ＝ v正(H2) 说明正逆反应速率相等，说明 达到平衡状态，正确； d．气体的质量和体积不变，容器内密度水中保持不变，不能说明 达到平衡状态，错误；故选bc；

(4)在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ．32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76KJ；则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJmol-1；根据电子流动的方向可知，a为负极，应该通入甲醇，b极通入氧气，为正极，电极方程式为O2＋4e-＋2H2O =4OH-，故答案为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJmol-1或2CH3OH(l)+ 3O2(g)==2CO2(g)+ 4H2O(l) △H=-1451.52 kJ ·moI－1；A；O2＋4e-＋2H2O =4OH-。