（15分）能源開發(fā)和利用是科學(xué)研究的熱點(diǎn)課題。
（1）幾個(gè)有關(guān)CO的熱化學(xué)方程式如下：
I.CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1
II.2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2
III.CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3
則3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=2△H1+△H2+△H32△H1+△H2+△H3（用含△H1、△H2、△H3的代數(shù)式表示）。
（2）在1L恒容密閉容器中充入一定量CH3OH發(fā)生反應(yīng)：2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H，測(cè)得CH3OH的濃度與溫度的關(guān)系如圖所示：
①△H ＜＜（填“＞”“＜”或“=”）0，說明理由 根據(jù)溫度越高，反應(yīng)速率越快，則達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)間越短，T1＞T2，而T1時(shí)CH3OH的平衡濃度比T2時(shí)CH3OH的平衡濃度大，說明降低溫度，平衡正向移動(dòng)，故反應(yīng)是放熱反應(yīng)根據(jù)溫度越高，反應(yīng)速率越快，則達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)間越短，T1＞T2，而T1時(shí)CH3OH的平衡濃度比T2時(shí)CH3OH的平衡濃度大，說明降低溫度，平衡正向移動(dòng)，故反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
②在T1時(shí)達(dá)到平衡后，再向容器中充入少量甲醇蒸氣，CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率 不變不變（填“增大”“減小”或“不變”）。
（3）工業(yè)上，利用水煤氣合成CH3OH的反應(yīng)表示如下：2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）△H=-91.0kJ?mol-1，向1 L的恒容密閉容器中加入0.1mol H2和0.05mol CO在一定溫度下發(fā)生上述反應(yīng)，10 min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得放出的熱量為3.64 kJ。
①從反應(yīng)開始恰好平衡狀態(tài)時(shí)，H2的平均反應(yīng)速率v（H2）為 0.008mol/（L?min）0.008mol/（L?min）。
②在溫度不變條件下，上述反應(yīng)達(dá)到平衡后再向容器中充入0.01 mol H2和0.05 mol CH3OH（g）時(shí)，平衡 不移動(dòng)不移動(dòng)（填“向左移動(dòng)”、“向右移動(dòng)”或“不移動(dòng)”）。
（4）探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：
I.CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.5 kJ?mol-1
II.CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2=-90.4 kJ?mol-1
III.CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H3
一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入1mol CO2和3mol H2發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中CH3OH（g）為a mol,CO為b mol,此時(shí)H2O（g）的濃度為 a+bVa+bVmol?L-1（用含a、b、V的代數(shù)式表示，下同），反應(yīng)III的平衡常數(shù)為 b（a+b）（1-a-b）（3-3a-b）b（a+b）（1-a-b）（3-3a-b）。
a
+
b
V
a
+
b
V
b
（
a
+
b
）
（
1
-
a
-
b
）
（
3
-
3
a
-
b
）
b
（
a
+
b
）
（
1
-
a
-
b
）
（
3
-
3
a
-
b
）
【答案】2△H1+△H2+△H3；＜；根據(jù)溫度越高，反應(yīng)速率越快，則達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)間越短，T1＞T2，而T1時(shí)CH3OH的平衡濃度比T2時(shí)CH3OH的平衡濃度大，說明降低溫度，平衡正向移動(dòng)，故反應(yīng)是放熱反應(yīng)；不變；0.008mol/（L?min）；不移動(dòng)；；
a
+
b
V
b
（
a
+
b
）
（
1
-
a
-
b
）
（
3
-
3
a
-
b
）
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：41引用：4難度：0.3
相似題
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1．氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時(shí)，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測(cè)得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí)，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號(hào)）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：59引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測(cè)得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時(shí)A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3
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