Question

【題目】某溫度，將2molCO與5 mol H2的混合氣體充入容積為2L的密閉容器中，在催化劑的作用下發生反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。經過5min后，反應達到平衡，此時轉移電子6mol。

（1）0～5min內，v(CH3OH)＝____

（2）若保持體積不變，再充入2molCO和1.5molCH3OH，此時v(正)__v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)，平衡常數為____。

（3）在題干其他條件不變的情況下，再增加2molCO與5molH2，達到新平衡時，H2的體積分數與原平衡對比：____。

（4）已知CO與H2在一定條件下也能合成乙醇，0.5mol乙醇液體燃燒生成二氧化碳和水蒸氣，放出的熱量為617.1kJ/mol，又知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44.2kJ/mol，請寫出乙醇燃燒熱的熱化學方程式____。

Answer 1

【答案】0.15mol·L－1·min－1 > 3 減小 C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l） △H=﹣1366.8kJ/mol

【解析】

(1)某溫度，將2molCO與5molH2的混合氣體充入容積為2L的密閉容器中，經過5min后，反應達到平衡，依據化學方程式可知轉移電子4mol消耗CO物質的量為1mol，則此時轉移電子6mol，消耗CO物質的量=×1mol=1.5mol，結合化學平衡三段式列式計算；

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始量(mol) 2 5 0

變化量(mol) 1.5 3 1.5

平衡量(mol) 0.5 2 1.5

平衡濃度c(CO)==0.25mol/L，c(H2)==1mol/L，c(CH3OH)=0.75mol/L，結合甲醇表示的反應速率v(CH3OH)=；

(2)平衡常數K=；結合濃度商Qc與K的關系判斷平衡移動的方向，由此推斷v(正)與v(逆)的關系；

(3)在其它條件不變的情況下，再增加2molCO與5molH2，相當于增大壓強，平衡正向進行；

(4)先求出1mol液態乙醇完全燃燒生成二氧化碳和液態水放出熱量，再根據書寫熱化學方程式的方法書寫。

(1)某溫度，將2molCO與5molH2的混合氣體充入容積為2L的密閉容器中，經過5min后，反應達到平衡，依據化學方程式可知轉移電子4mol消耗CO物質的量為1mol，則此時轉移電子6mol，消耗CO物質的量=×1mol=1.5mol，結合化學平衡三段式列式計算；

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始量(mol) 2 5 0

變化量(mol) 1.5 3 1.5

平衡量(mol) 0.5 2 1.5

平衡濃度c(CO)==0.25mol/L，c(H2)==1mol/L，c(CH3OH)=0.75mol/L，結合甲醇表示的反應速率v(CH3OH)===0.15mol·L－1·min－1；

(2)平衡常數K===3；若保持體積不變，再充入2molCO和1.5molCH3OH，計算此時濃度商Qc===1.2＜3，說明平衡正向進行，此時v(正) ＞v(逆)；

(3)在其它條件不變的情況下，再增加2molCO與5molH2，相當于增大壓強，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，反應是氣體體積減小的反應，平衡正向進行，達到新平衡時，H2的體積分數與原平衡對比減小；

(4)1mol液態乙醇完全燃燒生成二氧化碳和氣態水放出熱量為617.1kJ×=1234.2kJ，1mol液態乙醇完全燃燒生成3mol水，3mol氣態水轉化為液態水放出的熱量44.2kJ×3=132.6kJ，所以1mol液態乙醇完全燃燒生成二氧化碳和液態水放出熱量為1234.2kJ+132.6kJ=1366.8kJkJ，則乙醇燃燒生成氣態水的熱化學方程式為C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.8kJ/mol。