甲醇是一種新型的汽車動力燃料,工業(yè)上可通過CO和H
2化合制備甲醇,該反應的熱化學方程式為:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H.已知某些化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學鍵 |
C-C |
C-H |
H-H |
C-O |
C≡O |
H-O |
鍵能/kJ?mol-1 |
348 |
413 |
436 |
358 |
1072 |
463 |
請回答下列問題:
(1)已知CO中的C與O之間為叁鍵連接,該反應的△H=
;
(2)某化學研究性學習小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應,在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molCO和2molH
2,加入合適催化劑(體積可以忽略不計)后在250°C開始反應,并用壓力計監(jiān)測容器內(nèi)壓強的變化如下:
反應時間/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
壓強/MPa |
12.6 |
10.8 |
9.5 |
8.7 |
8.4 |
8.4 |
則從反應開始到20min時,以CO表示的平均反應速率=
,該溫度下平衡常數(shù)K=
,若升高溫度則K值
(填“增大”、“減小”或“不變”);
(3)下列描述中能說明上述反應已達平衡的是
;
A、容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變 B、2v(H
2)
正=v(CH
3OH)
逆C、容器中氣體的壓強保持不變 D、單位時間內(nèi)生成nmolCO的同時生成2nmolH
2(4)若在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恒溫、恒容,可逆反應 CO+2H
2?CH
3OH達到平衡,測得有關數(shù)據(jù)如下:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反應物投入量 |
1molCO、2molH2 |
1mol CH3OH |
2molCO、4mol H2 |
CH3OH的濃度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
反應的能量變化 |
放出Q1 kJ |
吸收Q2 kJ |
放出Q3 kJ |
平衡常數(shù) |
K1 |
K2 |
K3 |
反應物轉化率 |
α 1 |
α 2 |
α 3 |
下列說法正確的是
A、c
1=c
2 B、2Q
1=Q
3 C、K
1=K
3 D、α
2+α
3<100%
(5)若一體積可變的密閉容器中充入1mol CO、2mol H
2、1mol CH
3OH,反應CO+2H
2?CH
3OH經(jīng)一定時間達到平衡,并測得平衡時混合氣體密度是同溫同壓下起始時的4/3倍.則:反應開始時正、逆反應速率的大。簐(正)
v(逆)(填“>”、“<”或“=”),理由是
.平衡時n(CH
3OH)=
mol.