非选类（一）
李仕才
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1、已知：2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g) ΔH＝a kJ·mol CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH ＝b kJ·mol
试写出由CH4和O2制取气态甲醇的热化学方程式：___________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(g) ΔH＝(a＋2b) kJ·mol
解析 将给出的反应分别标为①、②，根据盖斯定律，把①＋②×2可得CH4和O2制取甲醇的热化学方程式：2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(g) ΔH＝(a＋2b) kJ·mol。 2．已知：①2Cu2S(s)＋3O2 (g)===2Cu2O(s)＋2SO2(g) ΔH＝－768.2 kJ·mol②2Cu2O(s)＋Cu2S (s)===6Cu(s)＋SO2(g) ΔH＝＋116.0 kJ·mol
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则Cu2S(s)＋O2 (g)===2Cu(s)＋SO2(g) ΔH＝___________________________________。 答案 －217.4 kJ·mol
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解析 根据盖斯定律，将方程式×(①＋②)得
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Cu2S(s)＋O2(g)===2Cu(s)＋SO2(g) ΔH＝×(－768.2＋116.0) kJ·mol＝－217.4
3kJ·mol。
3．甲醇(CH3OH)作为一种清洁能源开始走进人们的生活。某实验小组向一10 L的恒容密闭容器中通入1 mol CO和3 mol H2，发生反应：CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g) ΔH<0，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
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温度T1、T2、T3由小到大的顺序为________________，a、b、c三点对应的混合气体的平均
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摩尔质量M(a)、M(b)、M(c)由大到小的顺序为________________。 答案 T1
解析 该反应为放热反应，温度越低，CO的转化率越大，则T1 在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。 (1)A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是________________；压强：p1________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)p2；逆反应速率：v逆(A)________v逆(B)。 (2)在C点，CO的转化率为________；在C点，若再按物质的量之比1∶2充入一定量的CO和H2，当其他条件不变，达到新的平衡时，CH3OH的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。 答案 (1)KA＞KB＝KC ＞ ＜ (2)75% 增大 解析 (1)影响平衡常数的外界因素为温度。分析图像知B、C两点温度相同，故KB＝KC；当其他条件不变时，升高温度，甲醇的体积分数减小，平衡逆向移动，因此升高温度，平衡向吸热反应方向移动，则反应：CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)为放热反应，KA>KB，故A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是KA>KB＝KC；反应：CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)正向为气体物质的量减小的反应，当其他条件不变时，增大压强，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大；分析图像知压强：p1>p2；温度越高，反应速率越快；压强越大，反应速率越快，温度对反应速率的影响比压强显著，故逆反应速率：v逆(A) 2 起始/mol 1 2 0 转化/mol x 2x x 平衡/mol 1－x 2－2x x 则有x/(3－2x)×100%＝50%，解得x＝0.75 mol，则CO的转化率为0.75 mol/1 mol×100%＝75%；在C点，若再按物质的量之比1∶2充入一定量的CO和H2，相当于增大压强，平衡正向移动，达到新的平衡时，CH3OH的体积分数增大。 5．T温度时，向10 L恒容密闭容器中充入2 mol NO和2 mol CO发生反应 2NO(g)＋2CO(g)??N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－746.5 kJ·mol 5 min时达到平衡，测得0～5 min内该反应速率v(N2)＝0.016 mol·L·min。 (1)T温度时，该反应的平衡常数K＝_______________________________________。 (2)平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比为_________________________________。 答案 (1)800 (2)4∶5 解析 (1)T温度时， 0～5 min内该反应速率v(N2)＝0.016 mol·L·min，则平衡时c(N2)＝0.016 mol·L·min×5 min＝0.08 mol·L，根据方程式 2NO(g)＋2CO(g)??N2(g)＋2CO2(g)，平衡时c(CO2) ＝0.16 mol·L，c(CO) ＝0.04 mol·L －1 －1 －1 －1 －1 －1 －1－1 －1 －1 0.16×0.08，c(NO) ＝0.04 mol·L，该反应的平衡常数K＝22＝800。 0.04×0.04 －1 2 (2)平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比等于物质的量之比＝?0.16＋0.08＋0.04＋0.04?×104 ＝。 2＋25 6．甲醇是一种可再生能源，工业上可用合成气制备甲醇，反应为CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)。某温度下在容积为V L的密闭容器中进行反应，其相关数据如下图；反应开始至平衡时，用H2表示化学反应速率为________。该温度下CO的平衡转化率为________。 3
统编版2020高考化学一轮选训习题 非选类(一)(含解析)新人教版
