Question

【題目】（1）一定條件下，向容積為2L的恒容密閉容器中充入1 mol CH3OH（g）和3 mol H2O（g），CH3OH（g） + H2O（g）CO2（g） + 3H2（g） H（298K）＝+ 49.4 kJ/mol。實(shí)驗(yàn)測得：達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，吸收熱量19.76 kJ。則

①達(dá)平衡時(shí)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的 倍。

②該條件下反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填序號） 。

A．v正（CH3OH）＝v正（CO2） B．混合氣體的密度不變

C．c（CH3OH）＝c（H2O） D．混合氣體的總物質(zhì)的量不變

（2）在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱Q kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_____________________。

（3）對于H2O2分解反應(yīng)，Cu2＋也有一定的催化作用。為比較Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。請回答相關(guān)問題：

①定性分析：如圖甲可通過觀察__________________，定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2（SO4）3更為合理，其理由是______________。

②定量分析：用圖乙所示裝置做對照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40 mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。檢查該裝置氣密性的方法是 ，實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)是_______________。

Answer 1

【答案】（1）①1.2②D（2）CH3OH（l）+3/2O2（g）CO2（g）+2H2O（l）ΔH=-32QkJ·mol-1

（3）①反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢；控制陽離子相同，排除陰離子的干擾；②關(guān)閉分液漏斗活塞，將注射器活塞向外拉出一定距離，一段時(shí)間后松開，觀察活塞是否回到原位。收集40mL氣體所需時(shí)間

【解析】

試題分析：CH3OH（g） + H2O（g）CO2（g） + 3H2（g）---49.4 kJ ,放熱19.76 kJ，消耗CH3OH 的量 X=0.4mol.,剩余各物質(zhì)的量：甲醇0.6 mol, 水2.6 mol 二氧化碳0.4 mol 氫氣1.2mol；氣體的壓強(qiáng)之比與氣體的物質(zhì)的量成正比：反應(yīng)后：0.6+2.6+0.4+1.2=4.8 mol，反應(yīng)前：1+3=4 mol，4.8/4=1.2;

（1）該條件下反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的依據(jù)是V 正=V逆，v正（CH3OH）＝v正（CO2），同向，無法判斷；容器的體積不變，反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，密度為定值。無法判斷；該反應(yīng)為反應(yīng)前后體積可變的反應(yīng)，混合氣體的總物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)。

（2）1 g CH3OH燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱Q kJ。則1摩爾CH3OH燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱32Q kJ則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH（l）+3/2O2（g） CO2（g）+2H2O（l） ΔH=-32QkJ·mol-1;

（3）雙氧水在催化劑作用下，分解產(chǎn)生氧氣，因此可以觀察反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢；為了便于比較催化效率，陽離子不同，陰離子一樣，便于比較。

（4）檢查該裝置氣密性的方法是：形成密閉體系，造成壓強(qiáng)差；檢驗(yàn)時(shí)均以生成40 mL氣體為準(zhǔn)，那么就測量收集40 mL氣體所需要的時(shí)間長短。不同的催化劑催化能力不同，所需時(shí)間不同。