Question

由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問題，如何降低大氣中的CO₂含量并加以開發(fā)利用，引起了各國的普遍重視．目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂生產(chǎn)燃料甲醇．
（1）在25℃、101KPa時(shí)，3.2克甲醇（CH₃0H）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱72.576kJ，則能表示甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為

 

．
（2）為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在體積為2L的密閉容器中，充入2mol CO₂和6mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49kJ/mol測得CO₂和H₂O （g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．
①從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=

 

mol/（L?min）．
②下列措施中能使n（H₂O）/n（CO₂）增大的是

 

．
A．升高溫度                       
B．再充入3mol H₂
C．將CH₃OH （g）從體系中分離        
D．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）在25℃、101kPa下，3.2克甲醇（CH₃0H）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱72.576kJ，32g甲醇燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳?xì)怏w放熱22.68KJ×32=725.76KJ，依據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法和注意問題，標(biāo)注對應(yīng)反應(yīng)的焓變寫出；
（2）①由圖可知，平衡時(shí)二氧化碳的濃度變化量為1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算v（CO₂），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（H₂）；
②要使n（H₂O）/n（CO₂）增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動．

解答： 解：（1）在25℃、101kPa下，3.2克甲醇（CH₃0H）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱72.576kJ，32g甲醇燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳?xì)怏w放熱22.68KJ×32=725.76KJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76KJ/mol，
故答案為：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76KJ/mol；
（2）①由圖可知，10min到達(dá)平衡時(shí)二氧化碳的濃度變化量為1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，所以v（CO₂）=

0.75mol/L

10min

=0.075mol/（L?min），
速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v（H₂）=3v（CO₂）=3×0.075mol/（L?min）=0.225mol/（L?min），
故答案為：0.225；
②要使n（H₂O）/n（CO₂）增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動，
A．因正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則n（H₂O）/n（CO₂）減小，故A錯(cuò)誤；
B．再充入3mol H₂，平衡向正反應(yīng)方向移動，n（H₂O）/n（CO₂）增大，故B正確；
C．將CH₃OH （g）從體系中分離，平衡向正反應(yīng)方法移動，n（H₂O）/n（CO₂）增大，故C正確；
D．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大，使體系壓強(qiáng)增大，但對反應(yīng)物質(zhì)來說，濃度沒有變化，平衡不移動，n（CH₃OH）/n（CO₂）不變，故D錯(cuò)誤．
故答案為：BC．

點(diǎn)評：本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡計(jì)算以及平衡移動等問題，題目難度較大，注意根據(jù)圖象計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度為解答該題的關(guān)鍵．