甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景.工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方

2025-03-19 21:41:11
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回答1:

(1)a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化,说明气体的总物质的量不变,则可逆反应达到平衡,故a正确;
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍,都反映的是逆向,所以不一定达到平衡,故b错误;
c.保持容器体积不变,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率降低,故c错误;
d.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间,平衡不移动,所以不改变CH3OH的产量,故d错误;故选:a;
(2)①根据反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-116kJ?mol-1,是放热反应,温度越高,转化率越低,所以曲线Z对应的温度是270℃,
故答案是:270℃;
②根据图象可知CO的转化率为50%,H2的物质的量为1.5 mol
                         CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
起始物质的量浓度(mol/L)   1              1.5             0
转化物质的量浓度(mol/L)  0.5              1             0.5
平衡物质的量浓度(mol/L)  0.5              0.5            0.5      
K=

c(CH3OH)
c2(H2)?c(CO)
0.5mol/L
(0.5mol/L)2×0.5mol/L
=4L2?mol?2
故答案为:4L2?mol-2
③上述反应达到平衡后,减小体系压强至达到新的平衡过程中,正逆反应速率都减小,且平衡正反应速率减小的幅度大,逆反应速率减小的幅度小,平衡逆向移动
,所以图象为:,故答案为:
(3)①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-116kJ?mol-1
  ②CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H2=-283kJ?mol-1
 ③H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H3=-242kJ?mol-1 根据盖斯定律:-①+②+③×2得:
 CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ?mol-1
故答案是:CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ?mol-1