Ⅰ、(1)①H2O(g)=H2O(l)△H1=-44.0kJ/mol
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol
③2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H3=-1275.6kJ/mol;
由盖斯定律可知③-②+4×①得到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:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8KJ/mol;
故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8KJ/mol;
Ⅱ、(1)该反应的反应物有3mol气体,生成物有1mol气体,所以△S<0,反应自发进行△H-T△S<0,故△H必须小于0,故答案为:<;<;
(2)①2min时,甲醇浓度变化0.02mol/L,则氢气浓度变化为0.04mol/L,v(H2)=
△c(H2)
△t=[0.04mol/L/2min]=0.02mol/(L?min)-1
故答案为:0.02;
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
加入的(mol/L) 0.10 0.29 0
反应的(mol/L) 0.02 0.04 0.02
平衡后(mol/L) 0.08 0.25 0.02
K=
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)=[0.02mol/L
0.08mol/L×(0.25mol/L)2=4(mol/L)-2
故答案为:4(mol/L)-2;
③Qc=K=
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)=
0.50
0.25×0.502=8>K=4,所以平衡逆向移动,故答案为:B;
④A、对于反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),反应物气体体积大于生成物,压缩容器体积 时,压强增大,平衡正向移动,可增加甲醇产率,故A正确;
B、分离出甲醇,平衡正向移动可增加甲醇产率,故B正确;
C、充入He,不影响各气体的分压,平衡不移动,不能增加甲醇产率,故C错误;
D、体积不变,再充入反应物气体,平衡正向移动,可增加甲醇产率,故D正确.
故选:ABD;
(3)温度升高,反应速率加快,达到平衡时间短.正反应放热,升温时平衡逆向移动,平衡时甲醇浓度比300℃低,可得下图:
,
故答案为:
;
Ⅲ、(1)可逆反应达到平衡状态的依据是正逆反应速率相同,
A、v正(CH3OH)=v正(CO2)是反应速率之比等于化学方程式计量数之比,不能说你反应达到平衡,故A不符合;
B、反应前后气体质量不变,容器体积不变,反应过程中密度不变,混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡,故B不符合;
C、反应前后气体物质的量增大,质量守恒,混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡状态,故C符合;
D、CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化是平衡标志,故D符合;
故答案为:CD;
(2)B容器的体积变为原来的1.5倍,增加的气体的物质的量为3.6 mol×0.5=1.8 mol,依据化学方程式可知增加2mol,反应甲醇1mol,则反应的甲醇的物质的量为0.9 mol,CH3OH的转化率=
0.9mol/1.2mol]×100%=75%.A是恒容反应容器,B是恒压反应容器.B容器充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g)与B容器充入1molCH2OH(g)和2molH2O(g),是等效平衡.反应方程式中生成物气体增多,反应时A容器压强比B容器大,所以A中平衡时相当于B平衡后的加压,加压平衡向逆反应方向移动,A容器中H2O百分含量增多,填B“<A”;
故答案为:75%;<.