Question

14£®¡°½à¾»Ãº¼¼Êõ¡±Ñо¿ÔÚÊÀ½çÉÏÏ൱Æձ飮
£¨1£©¿ÆÑÐÈËԱͨ¹ýÏòµØÏÂú²ã£¨½¹Ì¿£©Æø»¯Â¯ÖйÄÈëË®ÕôÆøµÄ·½·¨£¬Á¬Ðø²ú³öÁ˸ßÈÈÖµ
µÄú̿Æø£¬ÆäÖ÷Òª³É·ÖÊÇCOºÍH₂£®
ÒÑÖª£ºH₂£¨g£©+$\frac{1}{2}$O₂£¨g£©¨TH₂O£¨g£©¡÷H₁=-241.8kJ•mol^-1
C£¨s£©+$\frac{1}{2}$O₂£¨g£©¨TCO£¨g£©¡÷H₂=-110.5kJ•mol^-1
ÔòÉú²úú̿ÆøµÄÈÈ»¯Ñ§·½³ÌʽΪC£¨s£©+H₂O£¨g£©=CO£¨g£©+H₂£¨g£©¡÷H=+131.3kJ•mol^-1£®
£¨2£©COÔÚ´ß»¯¼Á×÷ÓÃÏ¿ÉÒÔÓëH₂·´Ó¦Éú³É¼×´¼£ºCO£¨g£©+2H₂£¨g£©?CH₃OH£¨g£©£®
ÔÚ2LÃܱÕÈÝÆ÷ÖгäÓÐ10mol COÓë20mol H₂£¬COµÄƽºâת»¯ÂÊÓëζȡ¢Ñ¹Ç¿µÄ¹ØϵÈçͼËùʾ£®
¢Ù¹ØÓÚÉÏÊö·´Ó¦ÔÚ»¯Ñ§Æ½ºâ״̬ʱµÄÃèÊöÕýÈ·µÄÊÇABC£®
A£®COµÄº¬Á¿±£³Ö²»±ä
B£®v_Õý£¨CO£©=v_Õý£¨CH₃OH£©
C£®ÈÝÆ÷ÖлìºÏÆøÌåµÄƽ¾ùÏà¶Ô·Ö×ÓÖÊÁ¿±£³Ö²»±ä
¢Ú¸ÃͼÏóÖÐP₁£¼P₂£¨Ìî¡°£¾¡±¡¢¡°=¡±»ò¡°£¼¡±£©£»
¸Ã·´Ó¦Äæ·´Ó¦µÄ¡÷H£¼0 £¨Ìî¡°£¾¡±¡¢¡°=¡±»ò¡°£¼¡±£©£®
¢Û¸Ã·´Ó¦µÄ»¯Ñ§Æ½ºâ³£Êý±í´ïʽΪK=$\frac{c£¨C{H}_{3}OH£©}{{c}^{2}£¨{H}_{2}£©¡Ác£¨CO£©}$£¬M¡¢N¡¢QÈýµãµÄƽºâ³£ÊýK_M¡¢K_N¡¢K_QµÄ´óС¹ØϵΪK_M=K_N£¾K_Q£®
¢ÜM¡¢NÁ½µãƽºâ״̬Ï£¬ÈÝÆ÷ÖÐ×ÜÎïÖʵÄÎïÖʵÄÁ¿Ö®±ÈΪ£ºn£¨M£©_×Ü£ºn£¨N£©_×Ü=10£º7£®
£¨3£©ÒÑÖªÔÚ³£Î³£Ñ¹Ï£º
¢Ù2CH₃OH£¨l£©+3O₂£¨g£©¨T2CO₂£¨g£©+4H₂O£¨g£©¡÷H=-1275.6kJ/mol
¢Ú2CO£¨g£©+O₂£¨g£©¨T2CO₂£¨g£©¡÷H=-566.0kJ/mol
¢ÛH₂O£¨g£©¨TH₂O£¨l£©¡÷H=-44.0kJ/mol
д³ö¼×´¼²»ÍêȫȼÉÕÉú³ÉÒ»Ñõ»¯Ì¼ºÍҺ̬ˮµÄÈÈ»¯Ñ§·½³Ìʽ£ºCH₃OH£¨l£©+O₂£¨g£©=CO£¨g£©+2H₂O£¨l£©¡÷H=-442.8kJ¨Mmol£®

Answer 1

·ÖÎö £¨1£©¢ÙH₂£¨g£©+$\frac{1}{2}$O₂£¨g£©¨TH₂O£¨g£©¡÷H₁=-241.8kJ•mol^-1¢ÚC£¨s£©+$\frac{1}{2}$O₂£¨g£©¨TCO£¨g£©¡÷H₂=-110.5kJ•mol^-1¢Ú-¢ÙµÃµ½£ºC£¨s£©+H₂O£¨g£©=CO£¨g£©+H₂£¨g£©£¬¸ù¾Ý¸Ç˹¶¨ÂÉÀ´¼ÆË㣻
£¨2£©¢Ù·´Ó¦´ïµ½Æ½ºâ״̬ʱ£¬ÕýÄæ·´Ó¦ËÙÂÊÏàµÈ£¬Æ½ºâʱ¸÷ÖÖÎïÖʵÄÎïÖʵÄÁ¿¡¢Å¨¶ÈµÈ²»ÔÙ·¢Éú±ä»¯£¬¿ÉÓɴ˽øÐÐÅжϣ»
¢ÚÉý¸ßζÈCOµÄת»¯ÂʼõС£¬¾Ý´ËÅжϷ´Ó¦µÄÎü·ÅÈÈÇé¿ö£»ÏàͬζÈÏ£¬Í¬Ò»ÈÝÆ÷ÖУ¬Ôö´óѹǿ£¬Æ½ºâÏòÕý·´Ó¦·½ÏòÒƶ¯£¬ÔòCOµÄת»¯ÂÊÔö´ó£»
¢ÛK=$\frac{¸÷¸öÉú³ÉÎïƽºâŨ¶ÈϵÊý´ÎÃÝÖ®»ý}{¸÷¸ö·´Ó¦ÎïƽºâŨ¶ÈϵÊý´ÎÃÝÖ®»ý}$£»»¯Ñ§Æ½ºâ³£ÊýÖ»ÓëζÈÓйأ¬ÏàͬζÈʱÆäƽºâ³£ÊýÏàµÈ£¬Éý¸ßζÈƽºâÏòÄæ·´Ó¦·½ÏòÒƶ¯£¬Æäƽºâ³£Êý¼õС£»
¢ÜMµãʱ£¬COת»¯ÂÊΪ50%£¬Ôò²Î¼Ó·´Ó¦µÄn£¨CO£©=10mol¡Á50%=5mol£¬»¹Ê£Óà5molCO£¬¸ù¾Ý·½³Ìʽ֪£¬»¹Ê£Óàn£¨H₂£©=20mol-5mol¡Á2=10mol£¬Éú³Én£¨CH₃OH£©=5mol£»Nµãʱ£¬COת»¯ÂÊΪ80%£¬²Î¼Ó·´Ó¦µÄn£¨CO£©=10mol¡Á80%=8mol£¬»¹Ê£Óà2molCO£¬¸ù¾Ý·½³Ìʽ֪£¬»¹Ê£Óàn£¨H₂£©=20mol-8mol¡Á2=4mol£¬Éú³Én£¨CH₃OH£©=8mol£¬¾Ý´Ë¼ÆËãÆäÎïÖʵÄÁ¿Ö®±È£»
£¨3£©¸ù¾ÝÈÈ»¯Ñ§·½³ÌʽÀûÓøÇ˹¶¨ÂɼÆËã·´Ó¦ÈȲ¢ÊéдÈÈ»¯Ñ§·½³Ìʽ£®

½â´ð ½â£º£¨1£©¢ÙH₂£¨g£©+$\frac{1}{2}$O₂£¨g£©¨TH₂O£¨g£©¡÷H₁=-241.8kJ•mol^-1
¢ÚC£¨s£©+$\frac{1}{2}$O₂£¨g£©¨TCO£¨g£©¡÷H₂=-110.5kJ•mol^-1
¢Ú-¢ÙµÃµ½£ºC£¨s£©+H₂O£¨g£©=CO£¨g£©+H₂£¨g£©£¬¸ù¾Ý¸Ç˹¶¨Âɵõ½¡÷H=-110.5kJ•mol^-1+241.8kJ•mol^-1=+131.3kJ•mol^-1£¬
ÔòÉú²úú̿ÆøµÄÈÈ»¯Ñ§·½³ÌʽΪC£¨s£©+H₂O£¨g£©=CO£¨g£©+H₂£¨g£©£¬¡÷H=+131.3kJ•mol^-1£¬
¹Ê´ð°¸Îª£ºC£¨s£©+H₂O£¨g£©=CO£¨g£©+H₂£¨g£©¡÷H=+131.3kJ•mol^-1£»
£¨2£©¢ÙA£®COµÄº¬Á¿±£³Ö²»±äÊÇ»¯Ñ§Æ½ºâµÄÌØÕ÷£¬¹ÊAÕýÈ·£»
B£®v_Õý£¨CO£©=v_Õý£¨CH₃OH£©¿ÉÒÔ˵Ã÷ÕýÄæ·´Ó¦ËÙÂÊÏàµÈ£¬´ïµ½ÁËƽºâ£¬¹ÊBÕýÈ·£»
C£®ÈÝÆ÷ÖлìºÏÆøÌåµÄƽ¾ùÏà¶Ô·Ö×ÓÖÊÁ¿µÈÓÚÖÊÁ¿ºÍÎïÖʵÄÁ¿µÄ±ÈÖµ£¬ÖÊÁ¿Ê¼ÖÕÊغ㣬ÎïÖʵÄÁ¿»á±ä»¯£¬ËùÒÔ»ìºÏÆøÌåµÄƽ¾ùÏà¶Ô·Ö×ÓÖÊÁ¿±£³Ö²»±ä£¬ËµÃ÷·´Ó¦´ïµ½ÁËƽºâ£¬¹ÊCÕýÈ·£¬¹ÊÑ¡ABC£»
 ¢ÚÏàͬζÈÏ£¬Í¬Ò»ÈÝÆ÷ÖУ¬Ôö´óѹǿ£¬Æ½ºâÏòÕý·´Ó¦·½ÏòÒƶ¯£¬ÔòCOµÄת»¯ÂÊÔö´ó£¬¸ù¾ÝͼÏóÖª£¬p₁СÓÚp₂£¬Éý¸ßζÈCOµÄת»¯ÂʼõС£¬Æ½ºâÄæÏòÒƶ¯£¬ËùÒÔ·´Ó¦ÊÇ·ÅÈÈ·´Ó¦£¬ìʱäСÓÚÁ㣬
¹Ê´ð°¸Îª£º£¼£»£¼£»
¢Û»¯Ñ§Æ½ºâ³£ÊýK=$\frac{c£¨C{H}_{3}OH£©}{{c}^{2}£¨{H}_{2}£©¡Ác£¨CO£©}$£¬KÖ»ÓëζÈÓйأ¬ÏàͬζÈʱÆäƽºâ³£ÊýÏàµÈ£¬Éý¸ßζÈƽºâÏòÄæ·´Ó¦·½ÏòÒƶ¯£¬Æäƽºâ³£Êý¼õС£¬¸ù¾ÝͼÏóÖª£¬Î¶ȣºM=N£¼Q£¬ÔòÈôM¡¢N¡¢QÈýµãµÄƽºâ³£ÊýK_M¡¢K_N¡¢K_QµÄ´óС¹ØϵΪK_M=K_N£¾K_Q£»
¹Ê´ð°¸Îª£º$\frac{c£¨C{H}_{3}OH£©}{{c}^{2}£¨{H}_{2}£©¡Ác£¨CO£©}$£»K_M=K_N£¾K_Q£»
¢ÜMµãʱ£¬COת»¯ÂÊΪ50%£¬Ôò²Î¼Ó·´Ó¦µÄn£¨CO£©=10mol¡Á50%=5mol£¬»¹Ê£Óà5molCO£¬¸ù¾Ý·½³Ìʽ֪£¬»¹Ê£Óàn£¨H₂£©=20mol-5mol¡Á2=10mol£¬Éú³Én£¨CH₃OH£©=5mol£»Nµãʱ£¬COת»¯ÂÊΪ80%£¬²Î¼Ó·´Ó¦µÄn£¨CO£©=10mol¡Á80%=8mol£¬»¹Ê£Óà2molCO£¬¸ù¾Ý·½³Ìʽ֪£¬»¹Ê£Óàn£¨H₂£©=20mol-8mol¡Á2=4mol£¬Éú³Én£¨CH₃OH£©=8mol£¬ËùÒÔÈÝÆ÷ÖÐ×ÜÎïÖʵÄÎïÖʵÄÁ¿Ö®±ÈΪ£ºn£¨M£©_×Ü£ºn£¨N£©_×Ü=£¨5+10+5£©mol£º£¨2+4+8£©mol=10£º7£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º10£º7£»
£¨3£©¢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£®

µãÆÀ ±¾Ì⿼²éÁ˸Ç˹¶¨ÂɵÄÓ¦Óá¢×ª»¯ÂÊÓëζȡ¢Ñ¹Ç¿¹Øϵ£¬Ã÷ȷζȡ¢Ñ¹Ç¿¶Ô¸Ã·´Ó¦Æ½ºâÓ°ÏìÊǽⱾÌâ¹Ø¼ü£¬ÌâÄ¿×ÛºÏÐÔ½ÏÇ¿£¬ÊǶÔѧÉúÄÜÁ¦µÄ¿¼²é£¬ÄѶÈÖеȣ®