Question

“低碳循環(huán)”引起世界各國的高度關注，而如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，更是引起了全世界的普遍重視．
（1）將不同量的CO（g）和H₂O（g）分別通人到容積為2L的恒容密閉容器中，進行如下反應：
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）得到表中三組數(shù)據(jù)

實驗	溫度℃	起始量/mol		平衡量/mol		達到平衡所需時間/min
		CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

請計算：
①實驗1中v（CO₂）？（取二位小數(shù)，下同）．
②實驗3條件下，反應物和生成物的起始量、平衡量都不知道，欲計算該條件下的化學平衡常數(shù)可以利用實驗

 

的數(shù)據(jù)進行，求其平衡常數(shù)K？
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO（g）△H=-566.0kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
寫出甲醇（CH₂OH）不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式

 

．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）①根據(jù)v=

△n V

△t

計算v（H₂），再利用速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v（CO₂）；
②平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度相同，同一反應平衡常數(shù)相同，可以利用實驗2計算900℃平衡常數(shù)；
根據(jù)三段式計算平衡時各組分的物質的量，反應前后氣體的化學計量數(shù)不變，利用物質的量代替濃度代入平衡常數(shù)表達式計算；
（2）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減構造目標方程式，反應熱也乘以相應的系數(shù)并進行相應的計算，據(jù)此書寫．

解答： 解：（1）①由表中數(shù)據(jù)可知，6min平衡時H₂的物質的量為1.6mol，故v（H₂）=

1.6mol 2L

6min

=0.13mol/（L?min），速率之比等于化學計量數(shù)之比，故v（CO₂）=v（H₂）=0.13mol/（L?min），故答案為：0.13mol/（L?min）；
②平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度相同，同一反應平衡常數(shù)相同，可以利用實驗2計算900℃平衡常數(shù)；
平衡時CO的物質的量為1.6mol，則：
           CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），
開始（mol）：2      1        0        0
變化（mol）：0.4    0.4      0.4      0.4
平衡（mol）：1.6    0.6      0.4      0.4
該反應前后氣體體積不變，故利用物質的量代替濃度計算平衡常數(shù)，故900℃時該反應平衡常數(shù)k=

0.4×0.4

1.6×0.6

=0.17，
故答案為：2；0.17；
（2）已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律①-②+③×4得：2CH₃OH（l）+2O₂（g）=2CO （g）+4H₂O（l）△H=-885.6KJ/mol，
即CH₃OH（l）+O₂（g）=CO （g）+2H₂O（l）△H=-442.8KJ/mol，
故答案為：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO （g）+2H₂O（l）△H=-442.8KJ/mol

點評：本題考查較為綜合，涉及反應速率計算、化學平衡常數(shù)、熱化學方程式書寫等，難度中等，是對學生能力的考查，注意掌握蓋斯定律的運用，學習中注意相關解答方法的積累．