*醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。(1)已知：①CH3OH(l)＋3/2O2(g)＝CO2(g...

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*醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。

(1)已知：①CH3OH(l)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)    △H＝－638.5kJ·mol－1

②CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)    △H＝－283.0kJ·mol－1

③H2O(l)＝H2O(g)    △H＝＋44.0kJ·mol－1

则反应CH3OH(l)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2O(l)的△H＝____kJ·mol-1。

(2)工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成*醇，发生的主要反应如下：

Ⅰ(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)        △H1

Ⅱ2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)        △H2＜0

Ⅲ2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)        △H3＞0

①已知升高温度，反应Ⅰ的平衡常数K减小，则该反应的△H1____0(填“＞”或“＜”)

②对反应Ⅱ而言，下列叙述中，能说明该反应达到平衡状态的是____。

a.单位时间内消耗1molCO2的同时生成3molH2

b.反应过程中c(CO2)：c(CH3OH)＝1：1

c.恒温恒容时，混合气体的密度保持不变

d.绝热恒容时，反应的平衡常数不再变化

③上述反应体系中，当合成气的组成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.50时，体系中CO的平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。则图中压强由大到小的顺序为____，α(CO)值随温度升高而减小的原因是____。

(3)用*醇、二氧化碳可以在一定条件下合成碳*二*酯(CH3OCOOCH3，简称DMC)，其反应的化学方程式为：2CH3OH(g)＋CO2(g)⇌CH3OCOOCH3(g)＋H2O(g)。在体积为2L的密闭容器中投入4molCH3OH和2molCO2合成DMC，一定条件下CO2的平衡转化率(α)与温度、压强的变化关系如图所示。则：

①A点时该反应的平衡常数K＝____(mol·L-1)-1。

②A、B、C三点的速率v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的顺序为____。

(4)写出以KOH溶液为电解质溶液，*醇燃料电池的负极反应式：____。

【回答】

-443.5 kJ·mol－1    <    ad    P3>P2>P1    升高温度时，反应Ⅰ是放热反应，平衡向逆反应方向移动，使得平衡体系中CO的量增大；反应Ⅲ是吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中CO的量增大，总结果，随温度升高CO的转化率减小    0.5    v(C)>v(B)>v(A)    CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O    

【详解】

（1）根据盖斯定律，①-②-2×③可得CH3OH(l)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2O(l)，因此该反应的△H＝，

故*为：-443.5 kJ·mol－1；

（2）①已知升高温度，反应Ⅰ的平衡常数K减小，则该反应是放热反应，该反应的的△H1＜0，

故*为：<；

②a.二氧化碳和*气都是反应物，其化学计量数之比是1:3，单位时间内生成3mol*气 的同时消耗1mol二氧化碳也就消耗3mol*气，即*气的生成速率和消耗速率相等，可以说明该反应达到平衡状态，故a正确；

b.反应过程中c(CO2):c(CH3OH)=1：1，只能说明某一时刻二者的浓度比，不能说明达到平衡状态，故b错误；

c.恒温恒容时，混合气体的体积不变，该反应中反应物、生成物都是气体，根据质量守恒，混合气体的质量不变，混合气体的密度=混合气体的质量÷混合气体的体积，因此混合气体的密度始终保持不变，因此不能说明达到平衡状态，故c错误；

d.绝热恒容时，随着反应进行，该体系的温度不断发生变化直到平衡，反应的平衡常数与温度有关，反应的平衡常数不再变化，也就说明体系温度不变，说明反应达到平衡状态，故d正确；

故*为：ad；

③相同温度下，反应Ⅲ前后气体分子数不变，压强改变不影响其平衡移动，反应Ⅰ正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故压强增大有利于CO的转化率升高，故压强：P3>P2>P1；由图可知，压强一定时，随温度的升高，CO的转化率减小，反应Ⅰ正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡体系中CO的量增大，反应Ⅲ是吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中CO的量增大，总结果，随温度升高CO的转化率减小，

故*为：P3>P2>P1；升高温度时，反应Ⅰ是放热反应，平衡向逆反应方向移动，使得平衡体系中CO的量增大；反应Ⅲ是吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中CO的量增大，总结果，随温度升高CO的转化率减小；

（3）①A点的转化率为50%，列三段式：

则A点的平衡常数为K===0.5，

故*为：0.5；

②温度越高，压强越大，反应速率越快；该反应为气体分子数减小的反应，压强越大转化率越高，故P2>P1，A、B两点温度相同，C点温度最高，故v(C)>v(B)>v(A)，

故*为：v(C)>v(B)>v(A)；

（4）*醇燃烧的化学方程式为：2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)，*醇燃料电池负极发生氧化反应，电解质溶液为碱*，因此其负极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，

故*为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。

知识点：化学反应原理综合考查

题型：综合题