Question

请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）工业上一般以CO和H₂为原料合成甲醇，在恒容容器中，该反应的热化学方程式为：
CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)　△H₁＝－116 kJ·mol^－1
①下列措施中能说明反应达到平衡状态的是___________

A．体系压强保持不变

B．混合气体的密度保持不变

C．CO与H2的浓度之比为1∶2

D．单位时间内，消耗2molH2的同时消耗1mol CH3OH

②在恒容容器中合成甲醇，当温度分别为230℃、250℃和270℃时，CO的转化率与n(H₂)/n(CO)的起始组成比的关系如图所示。已知容器体积1L，起始时CO的物质的量均为1mol。据此判断在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是　　　　　　　；利用图中a点对应的数据，计算该反应在对应温度下的平衡常数K（写出计算过程）。

（2）已知： CO(g)+ O₂(g)=CO₂(g) △H₂＝－283 kJ·mol^-1 H₂(g)+ O₂(g)=H₂O(g) △H₃＝－242 kJ·mol^-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO₂和水蒸气的热化学方程式为　__________

Answer 1

（1）①AD（2分，漏选得1分，错选得0分）
②270℃（2分，无单位或单位错扣1分），
（2）CH₃OH(g)＋3/2O₂(g) CO₂(g)＋2H₂O(g) △H＝－651kJ·mol^－1     （2分）

试题分析：（1）①A选项因反应前后气体的量发生改变，压强不变，可以说明到达平衡。D选项满足V_正=V_逆②因为Z图像中CO的转化率最低，所以对应的温度最高。270℃ 。根据图像可知a点对应的CO的转化率为50%，H₂的物质的量为1.5 mol
CO（g） +　　 2H₂(g)　　 CH₃OH(g)
起始物质的量浓度(mol/L)　 1　　　　　　　1.5　　　　　　 0　　　　
转化物质的量浓度(mol/L)　0.5　　　　　　　1　　　　　　 0.5
平衡物质的量浓度(mol/L)　0.5　　　　　　　0.5　　　　　　0.5　　　
K=4 
（2）利用盖斯定律可以写出CH₃OH(g)＋3/2O₂(g) CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=—△H₁+△H₂+2△H₃