Question

2．甲醇是一種重要的化工原料．
（1）已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ•mol^-1
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ•mol^-1
寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$ O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol．
（2）甲醇與水蒸氣催化重整可獲得清潔能源，具有廣泛的應用前景．其反應為：
CH₃OH （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+3H₂（g）△H=-72.0kJ/mol
①該反應的平衡常數表達式為$\frac{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}$．
②下列措施中能使平衡時n（CH₃OH）/n（CO₂）減小的是（雙選）CD．
A．加入催化劑                   B．恒容充入He（g），使體系壓強增大
C．將H₂（g）從體系中分離          D．恒容再充入1molH₂O（g）

Answer 1

分析 （1）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，結合熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；
（2）①平衡常數=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應物平衡濃度冪次方乘積}$；
②為使甲醇與二氧化碳的物質的量比值增大，應使平衡向正反應方向移動，或增加甲醇的物質的量．

解答 解：（1）根據蓋斯定律，將①-②×4可得：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=（-1275.6kJ/mol）-（+44.0kJ/mol）×4=-1451.6kJ/mol，所以表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為：CH₃OH（l）+3/2 O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol，
故答案為：CH₃OH（l）+3/2 O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol；
（2）①CH₃OH （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+3H₂（g）△H=-72.0kJ/mol，該反應的平衡常數表達式為K=$\frac{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}$，
故答案為：$\frac{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}$；
②CH₃OH （g）+H₂O （g）?CO₂（g）+3H₂（g），反應是氣體體積增大的反應；
A、加入催化劑，平衡向不發生移動，甲醇與二氧化碳的物質的量比值不變，故A錯誤；
B、恒容充入He（g），使體系壓強增大，分壓不變，對反應物質沒有影響，平衡不移動，二者比值不變，故B錯誤；
C、將H₂（g）從體系中分離，生成物的濃度減小，平衡向正反應方向移動，二者比值變大，故C正確；
D、再充入1mol H₂O，平衡向正方向移動，甲醇濃度增大，二者比值增大，故D正確．
故答案為：CD．

點評 本題考查了蓋斯定律、化學平衡移動原理及平衡影響因素的分析判斷，難度中等．