能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的绿色能源之一。(1)已知H2(g)、CO...

能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的绿色能源之一。

(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(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写出表示H2燃烧热的热化学反应方程式____________________。

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_________________。

(2)以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。

Ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)= CO(g)＋3H2(g)　 △H＝＋206.0kJ/mol

Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)= CH3OH(g)　 △H＝－129.0kJ/mol

①将2.0mol CH4和1.0mol H2O(g)通入容积为2L的反应容器，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。在100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用CO表示该反应的平均反应速率为_________________。100℃时反应Ⅰ的平衡常数为_________________。

②工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g)，请描述在其他条件不变时，温度对甲醇转化率的影响：____________________。

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能源问题是人类社会面临的重大课题。甲醇是未来重要的绿色能源之一。

(1)已知:在25℃、101kPa下,1mol甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热890.31kJ。请写出甲烷燃烧热的热化学方程式__________。

(2)由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g).在其他条件不变的情况下,实验测得温度对反应的影响如下图所示(注:T1、T2均大300℃) 。

①合成甲醇反应的△H__________(填“>”、“<”或“=”)0。

②平衡常数的表达式为:__________。温度为T2时的平衡常数__________(填“>”、“<”或“=”)温度为T1时的平衡常数。

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能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为－285.8 kJ·mol－1、－282.5 kJ·mol－1、－726.7 kJ·mol－1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为

A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　　 ΔH＝+127.4 kJ·mol－1

B．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　　 ΔH＝＋127.4 kJ·mol－1

C．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　　 ΔH＝－127.4 kJ·mol－1

D．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　　 ΔH＝－127.4 kJ·mol－1

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能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8kJ·mol－1、282.5kJ·mol－1、726.7kJ·mol－1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为(　　)

A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　　 ΔH＝－127.4kJ·mol－1

B．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　　 ΔH＝＋127.4kJ·mol－1

C．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　　 ΔH＝－127.4kJ·mol－1

D．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　　 ΔH＝＋127.4kJ·mol－1

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能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8kJ·mol－1、282.5kJ·mol－1、726.7kJ·mol－1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为(　　)

A. CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　　 ΔH＝－127.4kJ·mol－1

B. CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)　　 ΔH＝＋127.4kJ·mol－1

C. CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　　 ΔH＝－127.4kJ·mol－1

D. CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　　 ΔH＝＋127.4kJ·mol－1

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(8分)能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质。一定条件下，在体积为2 L的密闭容器中，1mol一氧化碳与2mol氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：

CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　 △H＜0

根据题意完成下列各题：

反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝　　　　　　　　　 ，升高温度，K值　　　　　　　　　 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）在500℃，10min反应达平衡，此时甲醇的物质的量浓度为0．3mol/L，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝　　　　　　　　　 。

（3）在其它条件不变的情况下，把反应处于平衡体系的容器的体积压缩为1 L，下列有关该体系的说法正确的是　　　　　 。

A．平衡向正反应方向移动　　　　 B．正反应速率加快，逆反应速率减慢

C．甲醇的物质的量增加　　　　　　 D．重新平衡时c(CO)/c(CH3OH)不变

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（8分）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 　　　 　　　　　　 　 。

；在容积为1L的密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2，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 　　　　　　 　 （填“<”“>”或“=”）0。

（2）利用工业废水中的CO2可制取甲醇，其反应为。

①已知下列反应的能量变化如图所示：

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来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1mol CO2和3mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示，从反应开始到平衡，　 　　　　　　　　 　　 ．

（3）工业上可利用甲醇部分氧化法制取氢气。在一定温度下以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2所示。在制备H2时最好控制=　 　　　　　　 　　 。

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（13分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应I：  CO(g) ＋ 2H₂(g)    CH₃OH(g)  ΔH₁

反应II： CO₂(g) ＋ 3H₂(g)   CH₃OH(g)  +  H₂O(g)  ΔH₂

① 上述反应符合“原子经济”原则的是________（填“I”或“Ⅱ”）。

② 下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。

由表中数据判断ΔH₁________0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。

③ 某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CH₃OH)＝ 0.8 mol／L，则CO的转化率为________，此时的温度为________（从上表中选择）。

④恒温、恒容时，下列情况不能说明反应I已经达到化学平衡状态的是________________。

a、容器各物质的浓度保持不变；        b、容器内压强保持不变；

c、υ(CO)消耗==1/2υ(H₂)生成 　      d 、容器内的密度保持不变

（2）25℃、101kPa时，燃烧16g液体甲醇生成CO₂和H₂O(l)，放出的热量为363.26kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：________。

（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计一个燃料电池电解Na₂SO₄溶液(图如下)。请根据图示回答下列问题：

① 通入甲醇蒸气的电极应为________________________极（填写“正”或“负”），    该电极上发生的电极反应是________（填字母代号）。

a.2CH₃OH —12 e^- +3O₂ ===  2CO₂ + 4 H₂O

b.CH₃ OH—6 e^- + 8 OH^-  === CO₃^2- + 6H₂O

c.O₂ + 2H₂O + 4 e^- === 4OH^-   　　　　

d.O₂— 4 e^- + 4H⁺  === 2H₂O

②写出电极A的名称________。写出B电极的电极反应式________。

③当酸性甲醇燃料电池消耗3.36 L 氧气时（折合为标准状况），理论上电解Na₂SO₄溶液生成气体的总物质的量是________。

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23．（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上合成甲醇的反应原理为：CO(g) ＋ 2H2(g)　 　 CH3OH(g)　 ΔH；

下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

①根据表中数据可判断ΔH 　　 　 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。

②在300℃时，将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中，此时反应将　　　　 （填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）。

（2）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，则负极的电极反应式为：　　　　　　 ，随着反应的不断进行溶液的pH　 (填“增大”“减小”或“不变”)。

（3）如果以该燃料电池为电源，石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极的电极反应式为：　　 　　 　　　　 　　 ；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12（25℃下测定），则理论上消耗氧气的体积为　　 　　 　 mL（标况下）。

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