Question

5£®¼×´¼±»³ÆΪ21ÊÀ¼ÍµÄÐÂÐÍȼÁÏ£¬¹¤ÒµÉÏÓÃCH₄ºÍH₂OΪԭÁÏͨ¹ýÏÂÁз´Ó¦¢ÙºÍ¢Ú£¬
À´ÖƱ¸¼×´¼£®
¢ÙCH₄£¨g£©+H₂O£¨g£©?CO£¨g£©+3H₂£¨g£©¡÷H
¢ÚCO£¨g£©+2H₂£¨g£©?CH₃OH£¨g£©¡÷H¡÷
½«0.20mol CH₄ºÍ0.30mol H₂O£¨g£©Í¨ÈëÈÝ»ýΪ10LµÄÃܱÕÈÝÆ÷ÖУ¬ÔÚÒ»¶¨Ìõ¼þÏ·¢Éú·´Ó¦¢Ù£¬´ïµ½Æ½ºâʱ£¬CH₄µÄת»¯ÂÊÓëζȡ¢Ñ¹Ç¿µÄ¹ØϵÈçͼ£º
£¨1£©Î¶Ȳ»±ä£¬ËõСÌå»ý£¬¢ÙµÄÄæ·´Ó¦ËÙÂÊÔö´ó£¨Ìî¡°Ôö´ó¡±¡¢¡°¼õС¡±»ò¡°²»±ä¡±£©£®
£¨2£©·´Ó¦¢ÙµÄ¡÷H£¾0£¨Ìî¡°£¼¡±¡°=¡±»ò¡°£¾¡±£©£»
100¡æʱµÄƽºâ³£ÊýÖµK=1.35¡Á10^-3£®
£¨3£©ÔÚѹǿΪ0.1MpaÌõ¼þÏ£¬½«a molCOÓë3a molH₂µÄ»ìºÏÆøÌåÔÚ´ß»¯¼Á×÷ÓÃϽøÐз´Ó¦¢Ú
ÔÙÉú³É¼×´¼£®ÎªÁË·¢Ñ°ÕҺϳɼ״¼µÄÊÊÒ˵ÄζȺÍѹǿ£¬Ä³Í¬Ñ§Éè¼ÆÁ˶þ×éʵÑ飬²¿·ÖʵÑéÌõ¼þÒѾ­ÌîÔÚÏÂÃæʵÑéÉè¼Æ±íÖУ®ÇëÔÚ¿Õ¸ñÖÐÌîÈëÊ£ÓàµÄʵÑéÌõ¼þÊý¾Ý£®

ʵÑé±àºÅ	T£¨¡ãC£©	n£¨CO£©/n£¨H2£©	p£¨MPa£©
¢ñ	150	1/3	0.1
¢ò			5
¢ó	350		5

300¡ãCʱ£¬ÆäËûÌõ¼þ²»±ä£¬½«ÈÝÆ÷µÄÈÝ»ýѹËõµ½Ô­À´µÄ$\frac{1}{2}$£¬¶ÔƽºâÌåϵ²úÉúµÄÓ°ÏìÊÇ£¨Ìî
×Öĸ£©CD
A£®c£¨H₂£©¼õÉÙ
B£®Õý·´Ó¦ËÙÂʼӿ죬Äæ·´Ó¦ËÙÂʼõÂý
C£®CH₃OHµÄÎïÖʵÄÁ¿Ôö¼ÓD£®ÖØÐÂƽºâʱc£¨H₂£©/c£¨CH₂OH£©¼õС
£¨4£©ÒÑÖªÔÚ³£Î³£Ñ¹Ï£º
¢Ù2CH₃OH£¨l£©+3O₂£¨g£©¨T2CO₂£¨g£©+4H₂O£¨g£©¡÷¡÷H₁=-1275.6kJ•mol^-1
¢Ú2CO£¨g£©+O₂£¨g£©¨T2CO₂£¨g£©¡÷¡÷H₂=-556.0kJ•mol^-1
¢ÛH₂O£¨g£©¨TH₂O£¨l£©¡÷¡÷H₃=-44.0kJ•mol^-1
д³ö¼×´¼²»ÍêȫȼÉÕÉú³ÉÒ»Ñõ»¯Ì¼ºÍҺ̬ˮµÄÈÈ»¯Ñ§·½³ÌʽCH₃OH£¨l£©+O₂£¨g£©=CO£¨g£©+2H₂O£¨l£©¡÷H=-442.8kJ•mol^-1£®
£¨5£©¾Ý±¨µÀ£¬×î½üĦÍÐÂÞÀ­¹«Ë¾Ñз¢ÁËÒ»ÖÖÓɼ״¼ºÍÑõÆøÒÔ¼°Ç¿¼î×öµç½âÖÊÈÜÒºµÄÐÂÐÍÊÖ»úµç³Ø£¬µçÁ¿¿É´ïÏÖÔÚʹÓõÄÄøÇâµç³Ø»ò﮵ç³ØµÄÊ®±¶£¬¿ÉÁ¬ÐøʹÓÃÒ»¸öÔ²ųäÒ»´Îµç£®Æäµç³Ø
·´Ó¦Îª£º2CH₃OH+3O₂+4OH^-?2CO₃^2-+6H₂O£¬·Åµçʱ¸º¼«µÄµç¼«·´Ó¦·½³ÌΪ£ºCH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O£®

Answer 1

·ÖÎö £¨1£©Î¶Ȳ»±ä£¬ËõСÌå»ýÔö´óѹǿ£¬·´Ó¦ËÙÂÊÔö´ó£»
£¨2£©²ÉÈ¡¿ØÖƱäÁ¿·¨·ÖÎö£¬ÓÉͼ¿É֪ѹǿÏàͬʱ£¬µ½´ïƽºâʱ£¬Î¶ÈÔ½¸ßCH₄µÄת»¯ÂÊÔ½´ó£¬Éý¸ßζÈƽºâÏòÕý·´Ó¦Òƶ¯£»ÓÉ100¡æƽºâCH₄µÄת»¯ÂÊΪ0.5¿ÉÖª£¬ÏûºÄCH₄0.01mol£¬¼ÆËãCH₄µÄŨ¶È±ä»¯Á¿£¬ÔÙ¸ù¾Ýv=$\frac{¡÷c}{¡÷t}$¼ÆËãv£¨CH₄£©£¬ÀûÓÃÈý¶Îʽ¼ÆËãƽºâʱ¸÷×é·ÖµÄƽºâŨ¶È£¬´úÈëƽºâ³£Êý±í´ïʽ¼ÆË㣻½«ÈÝÆ÷µÄÈÝ»ýѹËõµ½Ô­À´µÄ$\frac{1}{2}$£¬Ñ¹Ç¿Ôö´ó£¬·´Ó¦ËÙÂÊÔö´ó£¬Æ½ºâÏòÕý·´Ó¦·½ÏòÒƶ¯£¬ÒÔ´ËÅжϣ»
£¨3£©¸Ãͬѧͨ¹ý¡°¿ØÖƱäÁ¿·¨¡±Ì½¾¿Íâ½çÌõ¼þ¶Ô»¯Ñ§Æ½ºâµÄÓ°Ï죬̽¾¿µÄÇ°ÌáÖ»ÄÜÊǸıäÒ»¸öÌõ¼þ£¬¶øÆäËüÌõ¼þ²»±ä£¬¾Ý´Ë½â´ð£»
£¨4£©¢Ù2CH₃OH£¨l£©+3O₂£¨g£©¨T2CO₂£¨g£©+4H₂O£¨g£©¡÷H=-1275.6kJ•mol^-1
¢Ú2CO£¨g£©+O₂£¨g£©¨T2CO₂£¨g£©¡÷H=-566.0kJ•mol^-1
¢ÛH₂O£¨g£©¨TH₂O£¨l£©¡÷H=-44.0kJ•mol^-1¸ù¾Ý¸Ç˹¶¨ÂÉ£¬½«ÒÑÖª·´Ó¦$\frac{1}{2}$¡Á£¨¢Ù-¢Ú+¢Û¡Á4£©µÃµ½CH₃OH£¨l£©+O₂£¨g£©=CO£¨g£©+2H₂O£¨l£©£¬¾Ý´Ë¼ÆËã¸Ã·´Ó¦µÄ¡÷H£»
£¨5£©·Åµçʱ£¬Ï൱ÓÚÔ­µç³ØµÄ¹¤×÷Ô­Àí£¬Õý¼«·¢ÉúµÃµç×ӵĻ¹Ô­·´Ó¦£¬¸º¼«·¢Éúʧµç×ÓµÄÑõ»¯·´Ó¦£®

½â´ð ½â£º£¨1£©Î¶Ȳ»±ä£¬ËõСÌå»ýÔö´óѹǿ£¬·´Ó¦ËÙÂÊÔö´ó£¬¹Ê´ð°¸Îª£ºÔö´ó£»
£¨2£©²ÉÈ¡¿ØÖƱäÁ¿·¨·ÖÎö£¬ÓÉͼ¿É֪ѹǿÏàͬʱ£¬µ½´ïƽºâʱ£¬Î¶ÈÔ½¸ßCH₄µÄת»¯ÂÊÔ½´ó£¬Éý¸ßζÈƽºâÏòÕý·´Ó¦Òƶ¯£¬¹ÊÕý·´Ó¦ÎªÎüÈÈ·´Ó¦£¬¼´¡÷H£¾0£¬
ÓÉ100¡æƽºâCH₄µÄת»¯ÂÊΪ0.5¿ÉÖª£¬ÏûºÄCH₄Ϊ0.2mol¡Á0.5=0.1mol£¬Æ½ºâʱ¼×ÍéµÄŨ¶È±ä»¯Á¿Îª0.01mol/L£¬¹Êv£¨CH₄£©=0.005mol/£¨L•min£©£»
ƽºâʱ¼×ÍéµÄŨ¶È±ä»¯Á¿Îª0.01mol/L£¬Ôò£º
                        CH₄£¨g£©+H₂O£¨g£©?CO£¨g£©+3H₂£¨g£©
¿ªÊ¼£¨mol/L£©£º0.02        0.03             0             0
±ä»¯£¨mol/L£©£º0.01         0.01          0.01           0.03
ƽºâ£¨mol/L£©£º0.01         0.02          0.01             0.03
¹Ê100¡æʱƽºâ³£Êýk=$\frac{0.0{3}^{3}¡Á0.01}{0.02¡Á0.01}$=1.35¡Á10^-3£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º£¾£»1.35¡Á10^-3£»
£¨3£©Í¨¹ý¡°¿ØÖƱäÁ¿·¨¡±Ì½¾¿Íâ½çÌõ¼þ¶Ô»¯Ñ§Æ½ºâµÄÓ°Ï죬̽¾¿µÄÇ°ÌáÖ»ÄÜÊǸıäÒ»¸öÌõ¼þ£¬¶øÆäËüÌõ¼þ²»±ä£¬Óɴ˿ɵ㺢òÖÐζÈΪ150¡æ£¬n £¨CO£©/n£¨H₂£©Îª$\frac{1}{3}$£¬¢óÖÐn £¨CO£©/n£¨H₂£©Îª$\frac{1}{3}$£¬½«ÈÝÆ÷µÄÈÝ»ýѹËõµ½Ô­À´µÄ$\frac{1}{2}$£¬Ñ¹Ç¿Ôö´ó£¬Õý¡¢Äæ·´Ó¦ËÙÂʶ¼Ôö´ó£¬Æ½ºâÏòÕý·´Ó¦·½ÏòÒƶ¯£¬CH₃OHµÄÎïÖʵÄÁ¿Ôö¼Ó£¬Å¨¶ÈÔö´ó£¬ÇâÆøµÄÎïÖʵÄÁ¿¼õÉÙ£¬µ«Å¨¶ÈÔö´ó£¬¼×´¼µÄÎïÖʵÄÁ¿Ôö¶à£¬Å¨¶ÈÔö´ó£¬¹ÊÓÐc£¨H₂£©/c£¨CH₂OH£©=n£¨H₂£©/n£¨CH₃OH£©¼õС£¬¹ÊÑ¡CD£®
¹Ê´ð°¸Îª£º

ʵÑé±àºÅ	T£¨¡æ£©	n £¨CO£©/n£¨H2£©	P£¨MPa£©
I
II	150	$\frac{1}{3}$
III		$\frac{1}{3}$

£»CD£»
£¨4£©£©¢Ù2CH₃OH£¨l£©+3O₂£¨g£©¨T2CO₂£¨g£©+4H₂O£¨g£©¡÷H=-1275.6kJ•mol^-1
¢Ú2CO£¨g£©+O₂£¨g£©¨T2CO₂£¨g£©¡÷H=-566.0kJ•mol^-1
¢ÛH₂O£¨g£©¨TH₂O£¨l£©¡÷H=-44.0kJ•mol^-1
¸ù¾Ý¸Ç˹¶¨ÂÉ£¬½«ÒÑÖª·´Ó¦$\frac{1}{2}$¡Á£¨¢Ù-¢Ú+¢Û¡Á4£©µÃµ½CH₃OH£¨l£©+O₂£¨g£©=CO£¨g£©+2H₂O£¨l£©£¬ËùÒԸ÷´Ó¦µÄ¡÷H=$\frac{1}{2}$¡Á[£¨-1275.6kJ/mol£©-£¨-566.0kJ/mol£©+£¨-44.0kJ/mol£©¡Á4]=-442.8kJ•mol^-1£¬¼´CH₃OH£¨l£©+O₂£¨g£©=CO£¨g£©+2H₂O£¨l£©¡÷H=-442.8kJ•mol^-1£¬
¹Ê´ð°¸Îª£ºCH₃OH£¨l£©+O₂£¨g£©=CO£¨g£©+2H₂O£¨l£©¡÷H=-442.8kJ•mol^-1£»
£¨5£©·Åµçʱ£¬Ï൱ÓÚÔ­µç³ØµÄ¹¤×÷Ô­Àí£¬Õý¼«ÊÇÑõÆø·¢ÉúµÃµç×ӵĻ¹Ô­·´Ó¦£¬¼´O₂+2H₂O=4OH^-+4e^-£¬¸º¼«ÊǼ״¼·¢Éúʧµç×ÓµÄÑõ»¯·´Ó¦£¬¼´CH₃OH+8OH^-=6H₂O+CO₃^2-+6e^-£¬¹Ê´ð°¸Îª£ºCH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O£®

µãÆÀ ±¾Ì⿼²é»¯Ñ§Æ½ºâͼÏó¡¢·´Ó¦ËÙÂʼÆËã¡¢»¯Ñ§Æ½ºâ³£ÊýµÄÓйؼÆËã¡¢»¯Ñ§Æ½ºâµÄÓ°ÏìÒòËØ¡¢¶þ´Îµç³ØµÄÓйØ֪ʶµÈ£¬ÄѶÈÖеȣ¬£¨3£©ÖÐ×¢Òâͨ¹ý¡°¿ØÖƱäÁ¿·¨¡±Ì½¾¿Íâ½çÌõ¼þ¶Ô»¯Ñ§Æ½ºâµÄÓ°Ï죮