在一定条件下，由CO2与H2反应可合成甲醇，反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g...

在一定条件下，由CO2与H2反应可合成甲醇，反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)；如图所示为向一固定容积为2 L的绝热密闭容器中加入1 mol CH3OH和1 mol H2O后，反应体系内CO2浓度的变化；其中第5 min 时，在其他条件不变的条件下，向容器中加入一定物质的量的 CO2和H2，第8 min 重新达到平衡状态，此时反应体系内c(H2)=c(CH3OH)。下列说法错误的是

A. 0~4 min 内，生成CO2的平均反应速率为0.025 mol·L-1·min-1

B. 第5 min 时在反应容器中加入了0.20 mol CO2和0.40 mol H2

C. 8 min后CH3OH的平衡浓度为0.425 mol·L-1

D. 前5 min CH3OH的转化率为20%，5~8 min H2的转化率为37.5%

高三化学单选题困难题查看答案及解析

甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。

（1）一定条件下发生反应：

CO2(g) +3H2(g) ＝CH3OH(g)+H2O(g)　 △H1

2CO (g) +O2(g) ＝2CO2(g)　　 △H2

2H2(g)+O2(g) ＝2H2O(g)　　 △H3

则　CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)　的△H＝　　　　　　　　　　 。

（2）在容积为2L的密闭容器中进行反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ，其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n(CH3OH) 与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H　　　 0 （填>、<或=）。

（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有____________（填字母）。

A．缩小容器体积

B．降低温度

C．升高温度

D．使用合适的催化剂

E．将甲醇从混合体系中分离出来

（4）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2，T℃时，向1 L密闭容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g)，5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时CH4的转化率为50% ，计算该温度下的平衡常数　　　　 （结果保留小数点后两位数字）。

（5）以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的 传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：

①B极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　 。

②若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解硫酸铜溶液，当电路中转移1mole- 时，实际上消耗的甲醇的质量比理论上大，可能原因是　　　　　　　　　　　　　　 。

（6）25℃时，草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml，能否产生沉淀　　　　 （填“能”或“否”）。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。

（1）一定条件下发生反应：

①CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g）   △H1

②2CO（g）+O2（g） ＝2CO2（g）               △H2

③2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）                    △H3

则CO（g） + 2H2（g） CH3OH（g）　△H＝________________________________________________________________________________________________________________ 。

（2）在容积为2L的密闭容器中进行反应： CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） ，其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n（CH3OH）与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H ________________________ ________________________0（填>、<或=）。

（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有____________（填字母）。

A．缩小容器体积

B．降低温度

C．升高温度

D．使用合适的催化剂

E．将甲醇从混合体系中分离出来

（4）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2，T℃时，向1 L密闭容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O（g），5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时CH4的转化率为50% ，计算该温度下的平衡常数 ________________________ ________________________（结果保留小数点后两位数字）。

（5）以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：

①B极的电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。

②若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解硫酸铜溶液，当电路中转移1mole-时，实际上消耗的甲醇的质量比理论上大，可能原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。

（6）25℃时，草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml，能否产生沉淀  ________________________________ ________________________________________________（填“能”或“否”）。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油，工业合成甲醇的方法很多。

（1）一定条件下发生反应：

CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H1

2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2

2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H3

则CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）的△H═ _________．

（2）在容积为2L的密闭容器中进行反应：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n（CH3OH）与反应时间t的变化曲线如图1所示，该反应的△H____0 （填＞、＜或=）．

（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有（填字母）___________

A．缩小容器体积　　　　　

B．降低温度　　　　　

C．升高温度

D．使用合适的催化剂　　　

E．将甲醇从混合体系中分离出来

（4）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2，T℃时，向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O（g），5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时CH4的转化率为50%，计算该温度下上述反应的化学平衡常数_____________________（结果保留小数点后两位数字）

（5）以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，图2是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图，B极的电极反应式为_________

（6）25℃时，草酸钙的Ksp=4.0×10﹣8，碳酸钙的Ksp=2.5×10﹣9。向10ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10﹣4mol•L﹣1的草酸钾溶液10ml，能否产生沉淀__________（填“能”或“否”）．

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为了变废为宝，控制温室效应，工业上可用CO2来生产甲醇。一定条件下发生如下反应：CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g）。如图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ·mol－1）的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，下列措施中不能使c（CH3OH）增大的是　　 （　　）。

A．降低温度

B．充入He（g），使体系压强增大

C．将H2O（g）从体系中分离出来

D．再充入1 mol CO2和3 mol H2

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为了变废为宝，控制温室效应，工业上可用CO2来生产甲醇。一定条件下发生如下反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，下列措施中不能使c(CH3OH)增大的是　　　 (　　)。

A．降低温度

B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离出来

D．再充入1 mol CO2和3 mol H2

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为了变废为宝，控制温室效应，工业上可用CO2来生产甲醇。一定条件下发生如下反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。如图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ·mol－1）的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，下列措施中不能使c(CH3OH)增大的是

A．降低温度

B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离出来

D．再充入1 mol CO2和3 mol H2

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反应CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）使用不同催化剂的调控中，研究人员发现，一定条件下，Pt 单原子催化剂有着高达 90.3%的甲醇选择性。反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用*表示，TS 表示过渡态。

下列说法正确的是

A.该反应的△H＞0

B.经历 TS1，CO2共价键发生断裂，且生成羧基

C.能垒（活化能）为 1.48ev 的反应为 HCOOH*（g）+2H2（g）=H2COOH*（g）+H2（g）

D.如果换用铜系催化剂，所得反应历程与上图相同

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（20分）对气体的转化与吸收的研究，有着实际意义。

（1）一定条件下，工业上可用CO或CO2与H2反应生成可再生能源甲醇，反应如下：

3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H1=-49.0KJ/mol　　　 K1（Ⅰ）

2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)　　　　　　　　 △H2=-90.8KJ/mol　　 K2（Ⅱ）

则CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H3=　　　　 KJ/mol和K3=　　　　 （用K1和K2表示）

（2）在一定温度下，将0．2mol CO2和0．8mol H2充入容积为2L的密闭容器中合成CH3OH（g）。

5min达到平衡时c(H2O)=0.025mol/L，则5min内v(H2)= _______mol/（L·min）。下图图像正确且能表明该反应在第5min时一定处于平衡状态的是______。

若改变某一条件，达到新平衡后CO2的浓度增大，则下列说法正确的是_______。

a．逆反应速率一定增大　　 b．平衡一定向逆反应方向移动

c．平衡常数不变或减小　　 d．CO2的物质的量可能减小

（3）反应II可在高温时以ZnO为催化剂的条件下进行。实践证明反应体系中含少量的CO2有利于维持ZnO的量不变，原因是_________（写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明；已知高温下ZnO可与CO发生氧化还原反应）。

（4）实验室里C12可用NaOH溶液来吸收。室温下，若将一定量的C12缓缓通入0．2mol/L NaOH溶液中，恰好完全反应得溶液A，反应过程中水的电离程度________（填“变大”、“变小”或“不变”，下同），_________。溶液B为0．05mol/L的（NH4）2SO4溶液，则A、B两溶液中c(ClO－)、c(Cl－)、c(NH4＋ )、c(SO42-)由大到小的顺序为_________（已知：室温下HClO的电离常数Ka=3.2×10-8， NH3·H2O的电离常数Kb=1.78×10-5）。

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甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：

CH3OH(g)＋H2O(g) CO2(g)＋3H2(g)　ΔH>0

(1)一定条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g)，20 s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示该反应的速率为________。

(2)判断(1)中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)________。

①v正(CH3OH)＝v正(CO2)

②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变

④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化

(3)下图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1 mol CH3OH(g)和2 mol H2O(g)，向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g)，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为a L。试回答：

①反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL，容器B中CH3OH转化率为________，A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为：B(填“>”“<”或“＝”)________A。

②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响)。

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