综合题13.0分
化学

开发新能源是解决环境污染的重要举措,工业常用CH4与CO2反应制备H2和CO,再H2和CO利用合成甲醇。

26. 已知:① 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)    △H1=-1274.0KJ/mol

② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)     △H2=-566.0KJ/mol

③ H2O(g)=H2O(l)    △H3=-44KJ/mol

则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为                         

27.在恒容密闭容器中通入CH4与CO2,使其物质的量浓度为1.0mol/L,在一定条件下发生反应:CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) +2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:

则:①该反应的△H       0(填“<、= 或>”);

②压强P1、P2、P3、P4由大到小的关系为                                     。压强为P4时,在b点:v(正)       v(逆)。(填“<、= 或>”)

③对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp),则该反应的平衡常数的表达式Kp                                  ;如果P4=0.36MPa,求a点的平衡常数Kp                            ;(保留3位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

④为探究速率与浓度的关系,该实验中,根据相关实验数据,粗略绘制出了2条速率—浓度 关系曲线:v~c(CH4)和v~c(CO)。

则:ⅰ)与曲线v~c(CH4)相对应的是上图中曲线                 (填“甲”或“乙”)。

ⅱ)当降低到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的平衡点分别为           (填字母)。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△ H=-442 kJ▪mol-1

解析

根据盖斯定律可以求出该反应的热化学方程式为:CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△ H=-442 kJ▪mol-1

考查方向

本题主要考查了化学反应平衡。

解题思路

根据盖斯定律可以求出该反应的热化学方程式为:CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△ H=-442 kJ▪mol-1

易错点

读图分析反应平衡移动的方向。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

① >; ② p4> p3> p2 >p1  ;>

③ P2(CO)·P2(H2)/(P(CO2) ·P(CH4)) ;1.64(MPa)2

④ i)乙 ; ii)B F

解析

①由图可知,温度升高甲烷的平衡转化率升高,所以该反应为吸热反应。

②由该反应式可知,增大压强有助于反应向逆反应方向进行,所以从P1到P4压强依次增大,由图可知此时该反应还在向正反应方向进行着,所以正反应速率大于逆反应速率。

③以气体压强表示气体的浓度则平衡常数为:P2(CO)·P2(H2)/(P(CO2) ·P(CH4))

④由图可知,浓度增大一点,乙曲线对应的反应速率增大的非常迅速,所以乙曲线对应甲烷的反应速率曲线。

考查方向

本题主要考查了化学反应平衡。

解题思路

①由图可知,温度升高甲烷的平衡转化率升高。

②由该反应式可知,增大压强有助于反应向逆反应方向进行。

④由图可知,浓度增大一点,乙曲线对应的反应速率增大的非常迅速。

易错点

读图分析反应平衡移动的方向。