Question

【題目】甲醇是一種可再生能源，具有開發和應用的廣闊前景，請回答下列問題：
一定溫度下，在一恒容的密閉容器中，由CO和H2合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H＜0
（1）下列情形不能說明該反應已達到平衡狀態的是（填序號）．
A.每消耗1mol CO的同時生成2molH2
B.混合氣體總物質的量不變
C.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
D.CH3OH，CO，H2的濃度都不再發生變化
（2）CO的平衡轉化率（α）與溫度、壓強的關系如圖所示．B、C二點的平衡常數KB、KC的大小關系為 ．

（3）某溫度下，將2.0mol CO和6.0molH2充入2L的密閉容器中，達到平衡時測得c（CO）=0.25mol/L，CO的轉化率= ， 此溫度下的平衡常數K=（保留二位有效數字）．
（4）溫度650℃的熔融鹽燃料電池，用（CO、H2）作反應物，空氣與CO2的混合氣體為正極反應物，鎳作電極，用Li2CO3和Na2CO3混合物作電解質．該電池的正極反應式為 ．
（5）已知：CH3OH、H2的燃燒熱（△H）分別為﹣726.5kJ/mol、﹣285.8kJ/mol，則常溫下CO2和H2反應生成CH3OH和H2O的熱化學方程式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）C
（2）KB＞KC
（3）75%；1.3
（4）O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣
（5）CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=﹣130.9 kJ?mol﹣1
【解析】解：（1）A．每消耗1mol CO等效于消耗2molH2的同時生成2molH2 ， 正逆反應速率相等，故A正確； B．混合氣體總物質的量不變，說明各物質的量不變，反應達平衡狀態，故B正確； C．生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等，都體現的正反應方向，故C錯誤； D．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發生變化，說明各物質的量不變，反應達平衡狀態，故D正確；故選：C；（2）因B點與A點溫度相同，K不變，對于上述反應溫度升高平衡向逆反應方向移動，平衡常數減小，所以A、B、C三點的平衡常數KA=KB＞KC ， 所以答案是：KB＞KC；（3）將2.0mol CO和6.0mol H2充入2L的密閉容器中，充分反應后，達到平衡時測得c（CO）=0.25mol/L，則

	CO（g）+	2H2（g）═	CH3OH（g）
初始濃度：	1.0	3.0	0
變化濃度：	0.75	1.5	0.75
平衡濃度：	0.25	1.5	0.75

CO的轉化率 ×100%=75%，此溫度下的化學平衡常數K= = ≈1.3，所以答案是：75%；1.3；（4）正極上氧氣得電子和二氧化碳反應生成碳酸根離子而發生還原反應，電極反應式為：O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣ ， 所以答案是：O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣；（5）由H2（g）的燃燒熱△H為﹣285.8kJmol﹣1知，1molH2（g）完全燃燒生成1molH2O（l）放出熱量285.8kJ，即①H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.8kJmol﹣1；②CH3OH（l）+ O2（g）=CO2（g）+2 H2O（l）△H=﹣726.5kJmol﹣1 ， 由蓋斯定律可知，3×①﹣②得CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=﹣130.9 kJmol﹣1 ， 所以答案是：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=﹣130.9 kJmol﹣1 ．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解化學平衡狀態的判斷的相關知識，掌握狀態判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．