科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池．已知H 2 （

科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池．已知H₂ （g）、CO（g）和CH₃ OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ-mol^-1 、-283.0kJ-mol^-1 和-726.5kJ-mol^-1 ．
请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是______kJ；
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______；
（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO₂ 和H₂ 合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T₁ 、T₂ 均大于300℃）；
下列说法正确的是______（填序号）
①温度为T₁ 时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为：v（CH₃ OH）=

n A

t A

mol-L^-1 -min^-1
②该反应在T₁ 时的平衡常数比T₂ 时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T₁ 变到T₂ ，达到平衡时

n( H 2 )

n(C H 3 OH)

增大
（4）在T₁ 温度时，将1mol CO₂ 和3mol H₂ 充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO₂ 转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为______．

stranger995 1年前已收到1个回答举报

smxxxt 幼苗

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（1）由H₂ （g）的燃烧热△H为-285.8kJ?mol^-1 知，1molH₂ （g）完全燃烧生成1molH₂ O（l）放出热量285.8kJ，
即分解1mol H₂ O（l）为1mol H₂ （g）消耗的能量为285.8kJ，则分解10mol H₂ O（l）消耗的能量为285.8kJ×10=2858kJ，
故答案为：2858；
（2）由CO（g）和CH₃ OH（l）的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol^-1 和-726.5kJ?mol^-1 ，则
①CO（g）+1/2O₂ （g）=CO₂ （g）△H=-283.0kJ?mol^-1
②CH₃ OH（l）+3/2O₂ （g）=CO₂ （g）+2 H₂ O（l）△H=-726.5kJ?mol^-1
由盖斯定律可知用②-①得反应CH₃ OH（l）+O₂ （g）=CO（g）+2 H₂ O（l），该反应的反应热△H=-726.5kJ?mol^-1 -（-283.0kJ?mol^-1 ）=-443.5kJ?mol^-1 ，
故答案为：CH₃ OH（l）+O₂ （g）=CO（g）+2 H₂ O（l）△H=-443.5kJ?mol^-1 ；
（3）根据题给图象分析可知，T₂ 先达到平衡则T₂ ＞T₁ ，由温度升高反应速率增大可知T₂ 的反应速率大于T₁ ，
又温度高时平衡状态CH₃ OH的物质的量少，则说明可逆反应CO₂ +3H₂ ?CH₃ OH+H₂ O向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，
则T₁ 时的平衡常数比T₂ 时的大，③、④正确，②中该反应在T₁ 时的平衡常数比T₂ 时的大，则②错误，①中按照其计算速率的方法可知反应速率的单位错误，应为mol?min^-1 ，则①错误，
故答案为：③④；
（4）由化学平衡的三段模式法计算可知，
CO₂ （g）+3H₂ （g）=CH₃ OH（g）+H₂ O（g）
起始1300
变化a3 aaa
平衡 1-a3-3aaa
根据相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比，
则容器内的压强与起始压强之比为
(1-a+3-3a+a+a)
1+3 =
2-a
2 ，故答案为：
2-a
2 ．

1年前

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