能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
Ⅰ.已知在常温常压下:
①2CH
3OH(l)+3O
2(g)═2CO
2(g)+4H
2O(g)△H═-1275.6KJ?mol
-1②2CO(g)+O
2(g)═2CO
2(g)△H═-566.0KJ?mol
-1③H
2O(g)═H
2O(l)△H═-44.0KJ?mol
-1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
Ⅱ.工业上合成甲醇的反应为:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g);△H
(1)该反应在300℃,5MPa条件下能自发进行,则△H
0,△S
0 (填“<,>或=”).
(2)在300℃,5MPa条件下,将0.20mol的 CO与0.58mol H
2的混合气体充入2L密闭容器发生反应,反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图1所示.
①在0~2min内,以H
2表示的平均反应速率为
mol?L
-1?s
-1.
②计算300℃时该反应的平衡常数K=
.
③300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H
2和1.00mol CH
3OH 充
入容积为2L的密闭容器中,此时反应将
.
A.向正方向移动 B.向逆方向移动
C.处于平衡状态 D.无法判断
④下列措施可增加甲醇产率的是
A.压缩容器体积 B.将CH
3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大
D.再充入0.20mol CO和0.58mol H
2(3)若其它条件不变,使反应在500℃下进行,在图2中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图.
Ⅲ.甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
CH
3OH(g)+H
2O(g)???CO
2(g)+3H
2(g)△H>0.
(1)判断可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)
.
A.v
正(CH
3OH)=v
正(CO
2)
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CH
3OH、H
2O、CO
2、H
2的浓度都不再发生变化
(2)图2中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1mol CH
3OH(g)和2mol H
2O(g),向B容器中充入1.2mol CH
3OH(g)和2.4mol H
2O(g),两容器分别发生上述反应.已知起始时容器A和B的体积均为a L.试回答:反应达到平衡时容器B的体积为1.5a L,容器B中CH
3OH的转化率为
,A、B两容器中H
2O(g)的体积百分含量的大小关系为B
A(填“>”“<”或“=”).
