Question

【题目】回答下列问题：

（1）已知室温下CO的燃烧热为283kJ/mo1，则CO的燃烧热的热化学方程式为____。

（2）工业上利用CO和H2合成清洁能源CH3OH，其反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-116kJ/mo1

如图表示CO的平衡转化率(α)随温度和压强变化的示意图。

X表示的是_____，Y1___Y2(填“<”、“=”、“>”)。

（3）合成甲醇的反应原理为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，在1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，在500℃下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①反应进行到4min时，v(正)___v(逆)(填“>”“<”或“=”)。0~4min，CO2的平均反应速率v(CO2)=_____mol·L1·min1。

②该温度下平衡常数为____。

③下列能说明该反应已达到平衡状态的是____。

A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)

B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1

C．恒温恒压下，气体的体积不再变化

D．恒温恒容下，气体的密度不再变化

Answer 1

【答案】CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) △H=-283kJ/mo1 压强 < > 0.125mol·L1·min1 5.33(或5.3或16/3) C

【解析】

（1）在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，已知室温下CO的燃烧热为283kJ/mo1，则CO的燃烧热的热化学方程式为CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) △H=-283kJ/mo1。

（2）随X的增大CO的平衡转化率增大，这说明平衡向正反应方向进行，由于正反应是体积减小的放热的可逆反应，则X表示的是压强。相同压强下，升高温度平衡向逆反应方向进行，CO的平衡转化率减小，因此Y1＜Y2。

（3）①反应进行到4min时二氧化碳的浓度仍然在减小，说明平衡向正反应方向进行，因此v(正)＞v(逆)。0～4min内消耗二氧化碳浓度是1.0molL－0.5mol＝0.5mol/L，则CO2的平均反应速率v(CO2)=0.5mol/L÷4min=0.125mol·L1·min1。

②根据方程式可知

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

起始浓度（mol/L） 1 3 0 0

转化浓度（mol/L） 0.75 2.25 0.75 0.75

平衡浓度（mol/L） 0.25 0.75 0.75 0.75

则该温度下平衡常数为。

③A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，A错误；

B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1不能说明正逆反应速率相等，不一定达到平衡状态，B错误；

C．正反应体积减小，恒温恒压下，气体的体积不再变化说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，C正确；

D．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，则恒温恒容下，气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，D错误；

答案选C。