应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源．甲醇是一种可再生的清洁能源...

应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源．甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景．回答下列问题：

(1)与合成甲醇：但是找到合适的催化剂是制约该方法的瓶颈．目前主要使用贵金属催化剂，但是贵金属储量稀少，成本高昂，难以大规模应用，且使用中存在环境污染的风险．最近采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示．

容易得到的副产物有CO和，其中相对较多的副产物为________________；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中________填字母的能量变化．

A.    B．

C.    D．

(2)恒压容器的容积可变下，与在催化剂作用下发生反应  ，的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．

①压强________填“”或“”．

②在、条件下，b点时________填“”或“”．

③已知：反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，若b点对应的坐标参数为，计算b处的________保留3位有效数字．

(3)焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中反应制合成气的主要反应Ⅰ、Ⅱ的为以分压表示的平衡常数与T的关系如下图所示．

①反应Ⅱ的________填“大于”“等于”或“小于”．

②点时，反应的________填数值．

③在恒容密闭容器中充入、只发生反应Ⅱ，图中d点处达到平衡时，CO的转化率为________；达到平衡时，向容器中再充入、，重新达到平衡时，CO的平衡转化率________填“增大”“减小”或“不变”．

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应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。

（1）已知： ①CH3OH(g)＋H2O(l)=CO2(g)＋3H2(g)　　 Δ H=＋93.0 kJ·mol－1

②CH3OH(g)＋1/2 O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)　　 Δ H＝－192.9 kJ·mol－1

③CH3OH(g)=CH3OH(l)　　 Δ H＝－38.19 kJ·mol－1

则表示 CH3OH 的燃烧热的热化学方程式为___________ 。

（2）在一定条件下用CO和H2合成 CH3OH：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，在2 L恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol H2，在催化剂作用下充分反应。下图表示平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化的平衡曲线。

回答下列问题：

①该反应的反应热 Δ H________ 0（填“>” 或“<” ），压强的相对大小与p1_______ p2（填“>” 或“<” ）。

②压强为 p2，温度为 300℃时，该反应的化学平衡常数的计算式为K=_______(只列算式不计算结果)。

③下列各项中，不能说明该反应已经达到平衡的是_______。

A.容器内气体压强不再变化

B.υ (CO):υ (H2)=1:2

C.容器内的密度不再变化

D.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化

E.容器内各组分的质量分数不再变化

④某温度下，在保证 H2 浓度不变的情况下，增大容器的体积， 平衡_______。

A.向正反应方向移动　　 B.向逆反应方向移动　　　　 C.不移动

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应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。

Ⅰ.已知：①CH3OH（g）+H2O（l）=CO2（g）+3H2（g）　 ΔH=+93.0kJ·mol－1

②CH3OH(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)　 ΔH＝－192.9 kJ·mol－1

③CH3OH(g)=CH3OH(l)　　 ΔH＝－38.19 kJ·mol－1

则表示CH3OH的燃烧热的热化学方程式为______________________________________________。

Ⅱ.在一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），在2L恒容密闭容器中充入1mol CO和2molH2，在催化剂作用下充分反应。下图表示平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化的平衡曲线。回答下列问题：

（1）该反应的反应热ΔH_______0（填“>”或“<”），压强的相对大小：p1_______p2（填“>”或“<”）。

（2）压强为p2，温度为300℃时，该反应的化学平衡常数K=________________。

（3）下列各项中，不能说明该反应已经达到平衡的是________________________________。

A．容器内气体压强不再变化　　　　　　　 B．v（CO）：c（H2）：v（CO3OH）=1:2:1

C．容器内的密度不在变化　　　　　　　　 D．容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化

E.容器内各组分的质量分数不再变化

（4）某温度下在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的体积，平衡_________（填字母）。

A．向正反应方向移动　　　 B．向逆反应方向移动　　　 C．不移动

作出此判断的依据是__________________________________________________________________。

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开发利用清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减少污染解决雾霾问题。甲醇是一种可再生的清洁能源，一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g) ∆H =-105 kJ·mol-1。向体积为2 L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2，测得不同温度下容器内的压强(P：kPa)随时间(min)的变化关系如下左图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：

（1）①Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②反应Ⅰ在6 min时达到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时v (CH3OH) =　　　　　 。

③反应Ⅱ在2 min时达到平衡，平衡常数K(Ⅱ)=　　　　　　　　　　　　 。在体积和温度不变的条件下，在上述反应达到平衡Ⅱ时，再往容器中加入1 mol CO和3 mol CH3OH后v(正)_______ v (逆)。（填“>”“<”“=”），原因是：_______________________。

④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低：T1　　　　　　 T3(填“>”“<”“=”），判断的理由是________________________。

（2）某研究所组装的CH3OH﹣O2燃料电池的工作原理如图1所示。

①该电池负极的电极反应式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②以此电池作电源进行电解，装置如图2所示。发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生，其原因是 　　　　 （用相关的离子方程式表示）。

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开发利用清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减少污染解决雾霾问题。甲醇是一种可再生的清洁能源，一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g) ∆H =-105 kJ·mol-1。向体积为2 L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2，测得不同温度下容器内的压强(P：kPa)随时间(min)的变化关系如下左图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：

（1）①Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是　　　　　 。

②反应Ⅰ在6 min时达到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时v (CH3OH) =　　　　　 。

③反应Ⅱ在2 min时达到平衡，平衡常数K(Ⅱ)=　　　　　　　　　　　　　　　　 。在体积和温度不变的条件下，在上述反应达到平衡Ⅱ时，再往容器中加入1 mol CO和3 mol CH3OH后v(正)_______ v (逆)。(填“>”“<”“=”)，原因是________________。

④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低：T1　　　　　　 T3(填“>”“<”“=”)，判断的理由是_____________________________。

（2）某研究所组装的CH3OH﹣O2燃料电池的工作原理如图1所示。

①该电池负极的电极反应式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②以此电池作电源进行电解，装置如图2所示。发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生，其原因是　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (用相关的离子方程式表示)。

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能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，研究甲醇具有重要意义。

（1）用CO合成甲醇的反应为：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)在容积为1L。的密闭容器中分别充入1molCO和2molH₂，实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的△H_______0（填“＜”、“＞”或“=”），判断的理由是______。

（2）利用工业废气中的CO₂可制取甲醇，其反应为：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O。

①常温常压下已知下列反应的能量变化如下图所示：

由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______。

②为探究用CO₂生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器中，充入1molCO₂ 和3molH₂，进行上述反应。测得CO₂。和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，v(H₂)=_______ ；该温度下的平衡常数数值K=______。能使平衡体系中n(CH₃OH)/n(CO₂))增大的措施有_______（任写一条）。

（3）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。

①甲醇蒸汽重整法。主要反应为；CH₃OH(g)  CO(g)+2H₂(g)设在容积为2.0L的密闭容器中充入0. 60 molCH₃OH(g)，体系压强为P₁，在一定条件下达到平衡时，体系压强为P₂，且P₂/P₁ =2.2，则该条件下CH₃OH   的平衡转化率为______ 。

②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO₂－ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图所示。则当n(O₂)／n(CH₃OH) =0.25时。CH₃OH与O₂发生的主要反应方程式为______ 。在制备H₂：时最好控制n(O₂))/n(CH₃OH)=______。

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甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用合成气制备甲醇。反应为某温度下，在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据如图：

(1)从反应开始至平衡时，用CO表示化学反应速率为 ______ ，该温度下的平衡常数为 ______

(2)至10min时速率变化的原因可能是 ______ ；

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甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，请回答下列问题：

（1）一定温度下，在一恒容的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇：CO （g） + 2H2 （g） ═ CH3OH （g）．下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是　　 　　 　　 （填序号）

A．每消耗1mol CO的同时生成2molH2

B．混合气体的平均摩尔质量不再变化

C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

D．容器的总压强不再发生变化

（2）CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图1所示，B、C两点的平衡常数K（B）　 　 　　 K（C）（填“＞”、“=”或“＜”），你判断的理由是　 　　 　　 ，要在提高CO平衡转化率的同时加快反应速率，可采取的措施是　 　　　　　 　　 （任写一条）．

（3）向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量．其中H2S、HS﹣、S2﹣的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与滴加盐酸体积的关系如图2所示（忽略滴加过程H2S气体的逸出）．试分析：

①B曲线代表　　 　　　　 　　 的分布分数变化；滴加过程中，溶液中一定成立：c（Na+）=　　 　　　 　 ．（用溶液中的相关微粒浓度表示）

②若M点溶液pH约为7，则H2S第一步的电离平衡常数Ka=　　 　　　　　　 　 ．

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（17分）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇： CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)。

（1） 分析该反应并回答下列问题：

① 平衡常数表达式为K=________。

② 下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是______________（填序号）。

a. 恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化

b. 一定条件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等

c. 一定条件下，CO、H₂和CH₃OH的浓度保持不变

d. 一定条件下，单位时间内消耗2 mol CO，同时生成1 mol CH₃OH

（2） 下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

① 该反应的焓变ΔH____________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

② T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁____________K₂(填“＞”、“＜”或“＝”)。

③ 若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______________。

a. 升高温度b. 将CH₃OH(g)从体系中分离

c. 使用合适的催化剂d. 充入He，使体系总压强增大

（3） 已知在常温常压下：

① 2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)ΔH ＝-a kJ·mol^-1

② 2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)  ΔH ＝-b kJ·mol^-1

③ H₂O(g)= H₂O(l)  ΔH＝-c kJ·mol-1

则，CH₃OH(l)+O₂(g) =CO(g)+2H₂O(l)   ΔH＝______________kJ·mol^-1。

（4） 2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

① 该电池工作时，b口通入的物质为____________, c口通入的物质为__________。

② 该电池正极的电极反应式为:_______________________________。

③ 工作一段时间后，当6.4 g甲醇完全反应生成CO₂时，有___________N_A个电子转移。

（5） 以上述电池做电源，用上图所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示）：

_______________________________________________________，

_______________________________________________________。

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