Question

【題目】甲醇是一種新型的汽車動力燃料。回答下列問題：

⑴工業(yè)上可通過和化合來制備甲醇。已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵
鍵能	413	436	358	1072	463

已知中的與之間為三鍵，則工業(yè)制備甲醇的熱化學(xué)方程式為________。

⑵某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng)，在容積固定為的密閉容器內(nèi)充入和，加入合適催化劑(體積可以忽略不計)，在時開始反應(yīng)，并用壓力計監(jiān)測容器內(nèi)壓強的變化如下表：

反應(yīng)時間/	0	5	10	15	20	25
壓強/	10.8	9.6	8.4	7.8	7.2	7.2

則從反應(yīng)開始到時，以表示的平均反應(yīng)速率________，該溫度下平衡常數(shù)________，若升高溫度，則值________(填“增大”“減小”或“不變")。

⑶模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng)，下圖是4種投料比分別為、、、下，反應(yīng)溫度對平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。

①曲線對應(yīng)的投料比為________。

②當(dāng)曲線、、對應(yīng)的投料比達到相同的平衡轉(zhuǎn)化率時，對應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的關(guān)系是________。

③投料比為、反應(yīng)溫度為時，平衡混合氣中的物質(zhì)的量分數(shù)是________(精確到)。

Answer 1

【答案】 4 減小 5：9 投料比越大，反應(yīng)溫度越低 20.8%

【解析】

⑴根據(jù)焓變等于斷鍵吸收的能量減去成鍵放出的能量進行計算。

⑵建立三段式，根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比計算消耗的量，再計算速率和平衡常數(shù)，利用平衡移動原理分析。

⑶①理解為n(CO)不變，不斷增加氫氣的物質(zhì)的量，平衡正向移動，CO轉(zhuǎn)化率增大；

②根據(jù)圖像得出對應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的關(guān)系；

③投料比為、反應(yīng)溫度為時，CO的轉(zhuǎn)化率為75%，建立三段式進行計算。

⑴根據(jù)焓變等于斷鍵吸收的能量減去成鍵放出的能量，因此工業(yè)制備甲醇的熱化學(xué)方程式為；故答案為： 。

⑵，則從反應(yīng)開始到時，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，因此，解得x=0.5，以表示的平均反應(yīng)速率，該溫度下平衡常數(shù)，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，即逆向移動，值減�。还蚀鸢笧椋�；4；減小。

⑶①下圖是4種投料比分別為、、、下，可以理解為n(CO)不變，不斷增加氫氣的物質(zhì)的量，平衡正向移動，CO轉(zhuǎn)化率增大，因此曲線對應(yīng)的投料比為5:9；故答案為：5:9。

②當(dāng)曲線、、對應(yīng)的投料比達到相同的平衡轉(zhuǎn)化率時，根據(jù)圖像得出對應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的關(guān)系是投料比越大，反應(yīng)溫度越低；故答案為：投料比越大，反應(yīng)溫度越低。

③投料比為、反應(yīng)溫度為時，CO的轉(zhuǎn)化率為75%，因此有，平衡混合氣中的物質(zhì)的量分數(shù)；故答案為：20.8%。