Question

已知C₃H₈的燃烧热（△H）为-2219.9kJ/mol，且C₃H₈和H₂O的汽化热分别为18.8 KJ/mol、44.0kJ/mol。(汽化热是指在一定温度下，1mol物质由液态变成气态的过程中所吸收的热量。)

(1)试计算8.8g以液化石油气存在的C₃H₈在氧气中完全燃烧生成水蒸气时放出的热量为____________。 

(2)在体积可变的密闭容器中投入1molCO和2molH₂,在不同条件下发生反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。实验测得平衡时CH₃OH的物质的量随温度、压强変化如图1所示。

①M点时, H₂的转化率为_________；压强： p₁________p₂(填“＞”“＜”或“=’’)

②反应速率： N点v_正(CO)_________M点v_逆(CO) (填“＞”“＜”或“＝’’)

③若压强为p1、在1L恒容密闭容器中进行上述反应(应始投料不变,在不同温度下上述反应的平衡常数的对数(lgK)如图2所示。则温度为506K时，平衡常数K=________(保留三位小数)， B、C、 D、 E四点中能正确表示该反应的lgK与T的关系的点为________。

④某温度下，在体积可变的密闭容器中发生反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH (g)，达到平衡时，测得CO、H₂、CH₃OH分别为lmol、 lmol、lmol, 容器的体积为3L，该温度下，现往容器中继续通入3molCO,此时v(正)________v(逆)(选填“＞”“＜”或“＝’’)，用数据说明理由___________________。

(3)以二甲醚(CH₃OCH₃)为燃料、氧气为氧化剂、KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池(电极材料为惰性材料)。

①若KOH溶液足量，则负极的电极反应式为____________。

②若电解质溶液中KOH的物质的量为0.2mol,当有0.1mol二甲醚参加反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是______________________。

Answer

405.02kJ 25% > < 0.148L2·mol-2 BE = Qc=K=9，平衡不移动 CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O c(K+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)

【解析】（1）根据C3H8的燃烧热可得反应的热化学方程式为C3H8(l)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2219.9kJ/mol,且C3H8与H2O的汽化热分别为18.8kJ/mol和44kJ/mol,根据反应的方程式可知气体C3H8发生反应时,生成气态H2O时放出的热量为-2219.9kJ/mol+18.8kJ/mol+4×44kJ/mol=-2025.1kJ/mol,8.8g液化石油气中含C3H8的物质的量为0.2mol,则释放的热量为0.2mol×2025.1kJ/mol=405.02kJ；正确答案：405.02kJ。

(2) ①M点时，生成的CH3OH为0.25 mol，消耗H2的物质的量为0.25mol×2=0.50 mol，则H2的转化率α(H2)=0.5/2×100%=25%；此反应的正反应是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动。由题图1知，在相同温度下p2到p1，CH3OH的物质的量增大，说明平衡向正反应方向移动，即p1>p2；正确答案：25%；>。

②M、N点对应的温度相同，但M点对应的压强较大，反应速率较大；N点v正(CO)c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)；正确答案：c(K+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)。