*醇是一種新型燃料，*醇燃料電池即將從實驗室走向工業化生產。工業上一般以CO和H2為原料合成*醇，該反應的熱化...

問題詳情：

*醇是一種新型燃料，*醇燃料電池即將從實驗室走向工業化生產。工業上一般以CO和H2為原料合成*醇，該反應的熱化學方程式為：

CO（g）+ 2H2（g） CH3OH（g）    △H1=－116 kJ·mol－1

（1）已知：     △H2=－283 kJ·mol－1

        △H3=－242 kJ·mol－1

則表示1mol氣態*醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時的熱化學方程式：________________

（2）在容積為1L的恆容容器中，分別研究在230℃、250℃、270℃三種温度下合成*醇的規律。右圖是上述三種温度下不同的H2和CO的起始組成比（起始時CO的物質的量均為1mol）與CO平衡轉化率的關係。請回答:

①在上述三種温度中，曲線Z對應的温度是________________

②利用圖中a點對應的數據，計算出曲線Z在對應温度下CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的平衡常數 K=_________。

（3）在某温度下，將一定量的CO和H2投入10L的密閉容器中，5min時達到平衡，各物質的物質的濃度 （mol•L－1）變化如下表所示：

若5min～10min只改變了某一條件，所改變的條件是_________________________。

【回答】

CH3OH（g）+ 3/2O2（g）=CO2（g）+ 2H2O（g）    △H1=－651 kJ·mol－1   270℃  4  增加了1molH2（或增大了H2的濃度也可）

【解析】（1）根據反應①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)   △H1=−116kJ⋅mol−1，

②CO(g)+ O2(g)═CO2(g)   △H2=−283kJ⋅mol−1，

③H2(g)+ O2(g)═H2O(g)   △H3=−242kJ⋅mol−1，

根據蓋斯定律：①−②−③×2得：CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=−651kJ⋅mol−1，

故*為：CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)   △H=−651kJ⋅mol−1；

（2）①根據反應CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)   △H1=−116kJ⋅mol−1，是放熱反應，温度越高，轉化率越低，所以曲線Z對應的温度是270℃；

故*為：270℃；

②a點H2和CO的起始組成比1.5，CO轉化率50%，體積為1L，

           CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)

 起始（mol）1        1.5           0    

 變化（mol）0.5       1           0.5

 平衡（mol）0.5     0.5        0.5

該反應的平衡常數K= ，

故*為：4；

（3）根據表格分析可得：

                CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)

 0min時（mol）  0.1       0.2           0   

變化  （mol）  0.04    0.08     0.04

 5min時（mol）  0.06      0.12         0.04

變化  （mol）  0.01    0.08     0.01

10min時（mol） 0.05     0.2        0.05

5min～10min這段時間內，CO減少了0.01mol，CH3OH增加了0.01mol，反應正向進行。按計量係數之比，H2這段時間內減少了0.02mol，而事實上10min末，H2增加了0.08mol，所以5min末改變的條件為：增加了1molH2。

    故*為：增加了1molH2或增大了H2的濃度。

知識點：化學平衡單元測試

題型：綜合題