综合题16.0分
化学

甲醇是重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。

15.已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-99 kJ·mol-1中的相关化学键键能如下:

x=______。

16.在一容积可变的密闭容器中,l mol CO与2 mol 发生反应:

CO(g)+2(g)(g)△H <0,CO在不同温度下的平衡转化率(仅)与压强的关系如右图所示。

①a、b两点的反应速率:v(a)____ v(b)(填“>”、“<”或“=”)。

②T1____T2(填“>”、“<”或“=”),原因是___________________________。

③在c点条件下,下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是______(填代号)。

a.的消耗速率是生成速率的2倍

b.的体积分数不再改变

c.混合气体的密度不再改变

d.CO和的物质的量之和保持不变。

④计算图中a点的平衡常数Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

17.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)合成甲醇,发生的主要反应如下:

上述反应对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如下图所示。

则△H1_____△H3,(填“>”、“<”或“=”),理由是___________________。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

1076

解析

根据反应物的键能的总能量减去生成物的键能的总能量等于焓变值,正确写出反应物和生成物的各物质的结构式,可以列式计算,CO中是一个碳氧三键,1molH2中含有1mol的H-H键,2molH2中含有2mol的H-H键,对于1molCH3OH中有3mol的C-H键,和1mol C-O键和1mol O-H键,列式为x+2×436-(3×413+343+465) =-99,解出x=1076;

考查方向

盖斯定律的应用,对可逆反应中平衡移动的影响因素的考查,根据焓变的大小来判断温度、浓度等对化学平衡移动的影响的考查,同时,也对考生的数形结合题型的综合咔嚓

解题思路

对化学反应中的各种物质的结构式必须会写,对其中所含的各种键能的个数必须要清楚,用反应物的总的键能减去生成物的总的键能等于焓变值,可以计算出x的值;CO(g)+2H2(g)       CH3OH(g) △H <0,增大压强,化学反应速率加快,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,CO的转化率就会增大,在结合图形就可以判断;此反应是一个放热反应,升高温度,平衡向着吸热的反应方向移动,根据这一点就可找出T1与T2之间的关系;对于可逆反应,其平衡标志是正反应速率的与你反应速率或是平衡后体系中的各组分的浓度、物质的量等不再发生改变;对于此题中的化学平衡常数需要根据阿伏加德罗定律PV=nRT,压强之比等于物质的量之比即可计算,大需要注意后面括号内的提示,注意审题;平衡常数只受温度的影响,在根据盖斯定律综合判断即可做出确定最后的答案。

易错点

反应物总能量和生成物总能量做差是会颠倒,导致计算结果出现负值,浓度、催化剂、压强、温度对化学平衡移动的影响及如何影响抓不住重点,不会结合所给的图形找到关键点来和化学反应方程式结合做出正确的判断,本题还需要阿伏加德罗定律来计算出化学平衡表达式,如果对阿伏加德罗定律应用很陌生,本题中的化学平衡表达式的计算会出现错误。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

① <   

解析

① 从图中可以看出b点的转化率高于a点的,对于反应来说,增反应方向是气体体积减小的方向,所以增大压强,平衡正向移动,所以V(a)< V(b)   

② 图中曲线在的上方,温度下的转化率明显高于的,      是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小,所以  

③可逆反应达到平衡的标志是正反应速率等于逆反应速率或者是平衡后个反应物的组分不再发生改变,所以选b和c   

④a点的平衡常数的计算首先列出三段式,再根据用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数来计算

的平衡时的压强为0.5×104×0.5/2KPa,CO的平衡时的压强为0.5×104×0.5/2KPa,的平衡时的压强为,代入平衡常数的表达式算出的值为

考查方向

盖斯定律的应用,对可逆反应中平衡移动的影响因素的考查,根据焓变的大小来判断温度、浓度等对化学平衡移动的影响的考查,同时,也对考生的数形结合题型的综合咔嚓

解题思路

对化学反应中的各种物质的结构式必须会写,对其中所含的各种键能的个数必须要清楚,用反应物的总的键能减去生成物的总的键能等于焓变值,可以计算出x的值;CO(g)+(g)       (g) △H <0,增大压强,化学反应速率加快,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,CO的转化率就会增大,在结合图形就可以判断;此反应是一个放热反应,升高温度,平衡向着吸热的反应方向移动,根据这一点就可找出T1与T2之间的关系;对于可逆反应,其平衡标志是正反应速率的与你反应速率或是平衡后体系中的各组分的浓度、物质的量等不再发生改变;对于此题中的化学平衡常数需要根据阿伏加德罗定律PV=nRT,压强之比等于物质的量之比即可计算,大需要注意后面括号内的提示,注意审题;平衡常数只受温度的影响,在根据盖斯定律综合判断即可做出确定最后的答案。

易错点

反应物总能量和生成物总能量做差是会颠倒,导致计算结果出现负值,浓度、催化剂、压强、温度对化学平衡移动的影响及如何影响抓不住重点,不会结合所给的图形找到关键点来和化学反应方程式结合做出正确的判断,本题还需要阿伏加德罗定律来计算出化学平衡表达式,如果对阿伏加德罗定律应用很陌生,本题中的化学平衡表达式的计算会出现错误。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

<   由图可知,随着温度的升高,K2增大,则△H 2>0,根据盖斯定律又得△H 3=△H 1+△H 2,所以△H 1<△H 3

解析

由图可知,随着温度的升高,K2增大,则△H 2>0,根据盖斯定律又得△H 3=△H 1+△H 2,所以△H 1<△H 3

考查方向

盖斯定律的应用,对可逆反应中平衡移动的影响因素的考查,根据焓变的大小来判断温度、浓度等对化学平衡移动的影响的考查,同时,也对考生的数形结合题型的综合咔嚓

解题思路

对化学反应中的各种物质的结构式必须会写,对其中所含的各种键能的个数必须要清楚,用反应物的总的键能减去生成物的总的键能等于焓变值,可以计算出x的值;CO(g)+2H2(g)       CH3OH(g) △H <0,增大压强,化学反应速率加快,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,CO的转化率就会增大,在结合图形就可以判断;此反应是一个放热反应,升高温度,平衡向着吸热的反应方向移动,根据这一点就可找出T1与T2之间的关系;对于可逆反应,其平衡标志是正反应速率的与你反应速率或是平衡后体系中的各组分的浓度、物质的量等不再发生改变;对于此题中的化学平衡常数需要根据阿伏加德罗定律PV=nRT,压强之比等于物质的量之比即可计算,大需要注意后面括号内的提示,注意审题;平衡常数只受温度的影响,在根据盖斯定律综合判断即可做出确定最后的答案。

易错点

反应物总能量和生成物总能量做差是会颠倒,导致计算结果出现负值,浓度、催化剂、压强、温度对化学平衡移动的影响及如何影响抓不住重点,不会结合所给的图形找到关键点来和化学反应方程式结合做出正确的判断,本题还需要阿伏加德罗定律来计算出化学平衡表达式,如果对阿伏加德罗定律应用很陌生,本题中的化学平衡表达式的计算会出现错误。