甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H
2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H.已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 |
C-C |
C-H |
H-H |
C-O |
C≡O |
H-O |
键能/kJ?mol-1 |
348 |
413 |
436 |
358 |
1072 |
463 |
请回答下列问题:
(1)已知CO中的C与O之间为叁键连接,该反应的△H=
;
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH
2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250°C开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
压强/MPa |
12.6 |
10.8 |
9.5 |
8.7 |
8.4 |
8.4 |
则从反应开始到20min时,以CO表示的平均反应速率=
,该温度下平衡常数K=
,若升高温度则K值
(填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
;
A、容器内气体的平均摩尔质量保持不变 B、2v(H
2)
正=v(CH
3OH)
逆C、容器中气体的压强保持不变 D、单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH
2(4)若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,可逆反应 CO+2H
2?CH
3OH达到平衡,测得有关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反应物投入量 |
1molCO、2molH2 |
1mol CH3OH |
2molCO、4mol H2 |
CH3OH的浓度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
反应的能量变化 |
放出Q1 kJ |
吸收Q2 kJ |
放出Q3 kJ |
平衡常数 |
K1 |
K2 |
K3 |
反应物转化率 |
α 1 |
α 2 |
α 3 |
下列说法正确的是
A、c
1=c
2 B、2Q
1=Q
3 C、K
1=K
3 D、α
2+α
3<100%
(5)若一体积可变的密闭容器中充入1mol CO、2mol H
2、1mol CH
3OH,反应CO+2H
2?CH
3OH经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的4/3倍.则:反应开始时正、逆反应速率的大小:v(正)
v(逆)(填“>”、“<”或“=”),理由是
.平衡时n(CH
3OH)=
mol.