Question

【题目】已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题：

（1）用太阳能分解10mol水_____（填“吸收”或“放出”）的能量是________kJ；

（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为___________________；

（3）在2L的密闭容器中，合成甲醇反应：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）；

（A、B曲线分别对应T1、T2）

①T1_____T2（填“>”或“ <”）。

②该反应为_____热反应。

③该反应在T1时的平衡常数比T2时的____（填“大”或“小”）。

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时n（H2）/n（CH3OH）_____。

⑤在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为_________。

Answer 1

【答案】 吸收 2858 CH3OH(l) ＋O2(g)＝CO(g)+2 H2O(l) △H＝-443.5kJ·mol-1 < 放 大 增大 1－a/2

【解析】（1）本题考查考查反应热，水的分解是吸热反应，因此分解10mol水需要吸收能量，根据信息氢气的燃烧热，消耗1molH2，即生成生成1mol水时放出的热量为285.8kJ，因此分解10molH2O时吸收的能量是10×285.8kJ=2858kJ；（2）考查热化学反应方程式的书写，①CO燃烧热的热化学反应方程式：CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g) △H=－283.0kJ·mol－1，②CH3OH燃烧热的热化学反应方程式：CH3OH(l)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) △H=－726.5kJ·mol－1， 甲醇不完全燃烧生成液态水的化学反应方程式为：CH3OH＋O2=CO＋2H2O，②－①得出△H=(－726.5＋283.0)kJ·mol－1=－443.5kJ·mol－1，CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l) △H=－443.5kJ·mol－1；（3）考查勒夏特列原理、化学平衡的计算，①T2先达到平衡平衡，说明T2温度下的反应速率快，即T2>T1；②根据图像，温度越高，甲醇的物质的量越低，根据勒夏特列原理，正反应是放热反应；③此反应是放热反应，且T2>T1，因此T1的平衡常数比T2的平衡常数大；④T1到T2甲醇的物质的量降低，升高温度，平衡向逆反应方向进行，氢气的量增大，此比值增大； ⑤根据CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），反应后气体物质的量减少2mol，因此消耗1×amolCO2，物质的量减少2amol，即反应后气体物质的量为(4－2a)mol，同条件下，压强之比等于物质的量之比，即(4－2a):4=(2－a)/2。