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。已知某些化學鍵的鍵能數據如下表：

化學鍵
鍵能	413	436	358	1072	463

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

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

反應時間/	0	5	10	15	20	25
壓強/	10.8	9.6	8.4	7.8	7.2	7.2

則從反應開始到時，以表示的平均反應速率________，該溫度下平衡常數________，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，下圖是4種投料比分別為、、、下，反應溫度對平衡轉化率影響的曲線。

①曲線對應的投料比為________。

②當曲線、、對應的投料比達到相同的平衡轉化率時，對應的反應溫度與投料比的關系是________。

③投料比為、反應溫度為時，平衡混合氣中的物質的量分數是________(精確到)。

Answer 1

【答案】 4 減小 5：9 投料比越大，反應溫度越低 20.8%

【解析】

⑴根據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，根據壓強之比等于物質的量之比計算消耗的量，再計算速率和平衡常數，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的量，平衡正向移動，CO轉化率增大；

②根據圖像得出對應的反應溫度與投料比的關系；

③投料比為、反應溫度為時，CO的轉化率為75%，建立三段式進行計算。

⑴根據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)制備甲醇的熱化學方程式為；故答案為： 。

⑵，則從反應開始到時，壓強之比等于物質的量之比，因此，解得x=0.5，以表示的平均反應速率，該溫度下平衡常數，該反應是放熱反應，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，即逆向移動，值減小；故答案為：；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的量，平衡正向移動，CO轉化率增大，因此曲線對應的投料比為5:9；故答案為：5:9。

②當曲線、、對應的投料比達到相同的平衡轉化率時，根據圖像得出對應的反應溫度與投料比的關系是投料比越大，反應溫度越低；故答案為：投料比越大，反應溫度越低。

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