Question

【题目】某温度，将2molCO与5 mol H2的混合气体充入容积为2L的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。经过5min后，反应达到平衡，此时转移电子6mol。

（1）0～5min内，v(CH3OH)＝____

（2）若保持体积不变，再充入2molCO和1.5molCH3OH，此时v(正)__v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)，平衡常数为____。

（3）在题干其他条件不变的情况下，再增加2molCO与5molH2，达到新平衡时，H2的体积分数与原平衡对比：____。

（4）已知CO与H2在一定条件下也能合成乙醇，0.5mol乙醇液体燃烧生成二氧化碳和水蒸气，放出的热量为617.1kJ/mol，又知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44.2kJ/mol，请写出乙醇燃烧热的热化学方程式____。

Answer 1

【答案】0.15mol·L－1·min－1 > 3 减小 C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l） △H=﹣1366.8kJ/mol

【解析】

(1)某温度，将2molCO与5molH2的混合气体充入容积为2L的密闭容器中，经过5min后，反应达到平衡，依据化学方程式可知转移电子4mol消耗CO物质的量为1mol，则此时转移电子6mol，消耗CO物质的量=×1mol=1.5mol，结合化学平衡三段式列式计算；

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始量(mol) 2 5 0

变化量(mol) 1.5 3 1.5

平衡量(mol) 0.5 2 1.5

平衡浓度c(CO)==0.25mol/L，c(H2)==1mol/L，c(CH3OH)=0.75mol/L，结合甲醇表示的反应速率v(CH3OH)=；

(2)平衡常数K=；结合浓度商Qc与K的关系判断平衡移动的方向，由此推断v(正)与v(逆)的关系；

(3)在其它条件不变的情况下，再增加2molCO与5molH2，相当于增大压强，平衡正向进行；

(4)先求出1mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量，再根据书写热化学方程式的方法书写。

(1)某温度，将2molCO与5molH2的混合气体充入容积为2L的密闭容器中，经过5min后，反应达到平衡，依据化学方程式可知转移电子4mol消耗CO物质的量为1mol，则此时转移电子6mol，消耗CO物质的量=×1mol=1.5mol，结合化学平衡三段式列式计算；

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始量(mol) 2 5 0

变化量(mol) 1.5 3 1.5

平衡量(mol) 0.5 2 1.5

平衡浓度c(CO)==0.25mol/L，c(H2)==1mol/L，c(CH3OH)=0.75mol/L，结合甲醇表示的反应速率v(CH3OH)===0.15mol·L－1·min－1；

(2)平衡常数K===3；若保持体积不变，再充入2molCO和1.5molCH3OH，计算此时浓度商Qc===1.2＜3，说明平衡正向进行，此时v(正) ＞v(逆)；

(3)在其它条件不变的情况下，再增加2molCO与5molH2，相当于增大压强，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，反应是气体体积减小的反应，平衡正向进行，达到新平衡时，H2的体积分数与原平衡对比减小；

(4)1mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和气态水放出热量为617.1kJ×=1234.2kJ，1mol液态乙醇完全燃烧生成3mol水，3mol气态水转化为液态水放出的热量44.2kJ×3=132.6kJ，所以1mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为1234.2kJ+132.6kJ=1366.8kJkJ，则乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.8kJ/mol。