利用甲醇和水蒸气重整为燃料电池提供氢气。甲醇和水蒸气重整的主要反应是：反应i：CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g) △H1= +49 kJ/mol。同时，存在副反应：反应ii：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) △H2= +91 kJ/mol
(1)反应i的平衡常数K的表达式是_______。
(2)为探究条件对反应i平衡的影响，X、 Y(Y1、Y2)可分别代表压强或温度。下图表示Y一定时，反应i中H2O(g)的平衡转化率随X的变化关系。
① X代表的物理量是_______。
② 判断Y1_______Y2(填“>”或“<”)，理由是_______。
(3)CO易使反应i的催化剂中毒，研究温度和投料比对甲醇转化率及重整气中CO物质的量分数的影响，结果如图所示。
①选择250℃、水/甲醇投料比为2作为最佳条件进行反应，原因是_______。
②250℃时CO物质的量分数始终高于200℃时CO物质的量分数的原因可能是_______。
高三化学填空题中等难度题
利用甲醇和水蒸气重整为燃料电池提供氢气。甲醇和水蒸气重整的主要反应是：反应i：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H1= +49 kJ/mol。同时，存在副反应：反应ii：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) △H2= +91 kJ/mol
(1)反应i的平衡常数K的表达式是_______。
(2)为探究条件对反应i平衡的影响，X、 Y(Y1、Y2)可分别代表压强或温度。下图表示Y一定时，反应i中H2O(g)的平衡转化率随X的变化关系。
① X代表的物理量是_______。
② 判断Y1_______Y2(填“>”或“<”)，理由是_______。
(3)CO易使反应i的催化剂中毒，研究温度和投料比对甲醇转化率及重整气中CO物质的量分数的影响，结果如图所示。
①选择250℃、水/甲醇投料比为2作为最佳条件进行反应，原因是_______。
②250℃时CO物质的量分数始终高于200℃时CO物质的量分数的原因可能是_______。
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利用甲醇(CH3OH)制备一些高附加值产品，是目前研究的热点。
（1）甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气，反应主要过程如下：
反应Ⅰ. CH3OH(g)＋H2O(g)
3H2(g)＋CO2(g) △H1
反应Ⅱ. H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) △H2= a kJ·mol-1
反应Ⅲ. CH3OH(g)2H2(g)＋CO(g) △H3= b kJ·mol-1
反应Ⅳ. 2CH3OH(g)2H2O(g)＋C2H4(g) △H4= c kJ·mol-1
①△H1=______kJ·mol-1 。
②工业上采用CaO吸附增强制氢的方法，可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率，如图−1，请分析加入CaO提高氢气产率的原因：______。
③在一定条件下用氧气催化氧化甲醇制氢气，原料气中
对反应的选择性影响如题图−2所示(选择性越大表示生成的该物质越多)。制备H2时最好控制=______，当= 0.25时，CH3OH和O2发生的主要反应方程式为______。
（2）以V2O5为原料，采用微波辅热-甲醇还原法可制备VO2，在微波功率1000kW下，取相同质量的反应物放入反应釜中，改变反应温度，保持反应时间为90min，反应温度对各钒氧化物质量分数的影响曲线如图−3所示，温度高于250℃时，VO2的质量分数下降的原因是______。
（3）以甲醇为原料，可以通过电化学方法合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]，工作原理如图−4所示。
①电源的负极为______(填“A”或“B”)。
②阳极的电极反应式为______。
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中国首台静默移动发电站MFC30 正式问世，MFC30 是基于甲醇重整制氢燃料电池发电技术。已知甲醇制氢方式主要有以下三种：
方法Ⅰ甲醇水蒸气重整制氢：CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g) ΔH1= +49.4kJ/mol
方法Ⅱ甲醇氧化重整制氢: CH3OH(g)+
O2(g)CO2(g)+ 2H2(g) ΔH2=-192.4 kJ/mol
方法Ⅲ甲醇分解制氢：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH3
（1）已知CO 的燃烧热△H=-283.0kJ/mol，请结合方法Ⅱ的热化学方程式计算△H3=__________，该反应在_________条件(“高温”，“低温”或“任意温度”下自发进行。
（2）实验室模拟方法Ⅰ制氢，当合成气组成n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1时，体系中甲醇的平衡转化率与温度和压强的关系如图甲所示。
①温度为250℃、压强为P2时，反应达平衡时H2的体积分数为______________________；
②图中的压强由小到大的顺序是___________________，理由是_________________________________。
（3）方法Ⅲ制H2的能量变化曲线如图乙所示。图中由曲线a变化到曲线b应采取的措施是_____________________。恒温恒容时，下列选项能说明该反应达到平衡状态的是___________。
a.v正(CO)=2v逆(H2) b.体系的平均摩尔质量不再改变
c.H2的浓度保持不变 d. △H不再改变
（4）甲醇会对水质造成一定的污染，有一种电化学方法可以消除这种污染，原理是在通电的条件下将酸性溶液中的Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。请写出Co3+去除甲醇的离子方程式______________________________。
（5）MFC30 燃料电池是以氢气为燃料、熔融Li2CO3与K2CO3混合物为电解质的高温型燃料电池，其负极的电极反应式为_________________________________。
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甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单，产物中H2 含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜)，是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下:
反应Ⅰ(主) :CH3OH(g)+ H2O(g) CO2(g)+ 3H2(g) ΔH1=+49kJ/mol
反应Ⅱ(副) :H2(g)+ CO2(g) CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+41kJ/mol
温度高于300℃则会同时发生反应Ⅲ: CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH3
（1）计算反应Ⅲ的ΔH3= _________。
（2）反应1能够自发进行的原因是_______________，升温有利于提高CH3OH转化率，但也存在一个明显的缺点是__________。
（3）右图为某催化剂条件下，CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。
①随着温度的升高,CO的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是____________ (填标号)。
A.反应Ⅱ逆向移动
B.部分CO 转化为CH3OH
C.催化剂对反应Ⅱ的选择性低
D.催化剂对反应Ⅲ的选择性低
②随着温度的升高，CH3OH 实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是______。
③写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施_________。
（4）250℃，一定压强和催化剂条件下，1.00molCH3OH 和1.32molH2O 充分反应(已知此条件下可忽略反应Ⅲ ),平衡时测得H2为2.70mol,CO有0.030mol,试求反应Ⅰ中CH3OH 的转化率_________，反应Ⅱ的平衡常数_________(结果保留两位有效数字)
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甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单，产物中H2 含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜)，是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下:
反应Ⅰ(主) :CH3OH(g)+ H2O(g) CO2(g)+ 3H2(g) ΔH1=+49kJ/mol
反应Ⅱ(副) :H2(g)+ CO2(g) CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+41kJ/mol
温度高于300℃则会同时发生反应Ⅲ: CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH3
（1）计算反应Ⅲ的ΔH3= _________。
（2）反应1能够自发进行的原因是_______________，升温有利于提高CH3OH转化率，但也存在一个明显的缺点是__________。
（3）右图为某催化剂条件下，CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。
①随着温度的升高,CO的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是____________ (填标号)。
A.反应Ⅱ逆向移动
B.部分CO 转化为CH3OH
C.催化剂对反应Ⅱ的选择性低
D.催化剂对反应Ⅲ的选择性低
②随着温度的升高，CH3OH 实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是______。
③写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施_________。
（4）250℃，一定压强和催化剂条件下，1.00molCH3OH 和1.32molH2O 充分反应(已知此条件下可忽略反应Ⅲ ),平衡时测得H2为2.70mol,CO有0.030mol,试求反应Ⅰ中CH3OH 的转化率_________，反应Ⅱ的平衡常数_________(结果保留两位有效数字)
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甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单，产物中H2 含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜)，是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下:
反应Ⅰ(主) :CH3OH(g)+ H2O(g) CO2(g)+ 3H2(g) ΔH1=+49kJ/mol
反应Ⅱ(副) :H2(g)+ CO2(g) CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+41kJ/mol
温度高于300℃则会同时发生反应Ⅲ: CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH3
（1）计算反应Ⅲ的ΔH3= _________。
（2）反应1能够自发进行的原因是_______________，升温有利于提高CH3OH转化率，但也存在一个明显的缺点是__________。
（3）右图为某催化剂条件下，CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。
①随着温度的升高,CO的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是____________ (填标号)。
A.反应Ⅱ逆向移动
B.部分CO 转化为CH3OH
C.催化剂对反应Ⅱ的选择性低
D.催化剂对反应Ⅲ的选择性低
②随着温度的升高，CH3OH 实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是______。
③写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施_________。
（4）250℃，一定压强和催化剂条件下，1.00molCH3OH 和1.32molH2O 充分反应(已知此条件下可忽略反应Ⅲ ),平衡时测得H2为2.70mol,CO有0.030mol,试求反应Ⅰ中CH3OH 的转化率_________，反应Ⅱ的平衡常数_________(结果保留两位有效数字)
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甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单，产物中H2 含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜)，是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下:
反应Ⅰ(主) :CH3OH(g)+ H2O(g) CO2(g)+ 3H2(g) ΔH1=+49kJ/mol
反应Ⅱ(副) :H2(g)+ CO2(g) CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+41kJ/mol
温度高于300℃则会同时发生反应Ⅲ: CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH3
（1）计算反应Ⅲ的ΔH3= _________。
（2）反应1能够自发进行的原因是_______________，升温有利于提高CH3OH转化率，但也存在一个明显的缺点是__________。
（3）右图为某催化剂条件下，CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。
①随着温度的升高,CO的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是____________ (填标号)。
A.反应Ⅱ逆向移动
B.部分CO 转化为CH3OH
C.催化剂对反应Ⅱ的选择性低
D.催化剂对反应Ⅲ的选择性低
②随着温度的升高，CH3OH 实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是______。
③写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施_________。
（4）250℃，一定压强和催化剂条件下，1.00molCH3OH 和1.32molH2O 充分反应(已知此条件下可忽略反应Ⅲ ),平衡时测得H2为2.70mol,CO有0.030mol,试求反应Ⅰ中CH3OH 的转化率_________，反应Ⅱ的平衡常数_________(结果保留两位有效数字)
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甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。回答下列问题：
（1）已知甲醇分解反应：CH3OH(g) 
CO(g)+2H2(g) △H1=+90.64 kJ/mol
水蒸气变换反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2=-41.20 kJ/mol
则CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △H3=____________kJ/mol
（2）科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。此历程中活化能最小的反应方程式为________________________________________________。
（3）在0.1MPa下，将总进料量1mol且n(CH3OH)：n(H2O)=1：1.3的混合气体充入一刚性密闭容器中反应。
①实验测得水煤气变换反应的速率随温度的升高明显下降，原因是_____________。
②平衡时，测得CH3OH的含量在给定温度范围内极小，H2、H2O(g)、CO、CO2四种组分含量与反应温度关系如图所示，a、c曲线对应物质的化学式分别为_______________、______________。
（4）573.2K时，向一刚性密闭容器中充入5.00 MPa CH3OH使其分解，t h后达平衡时H2的物质的量分数为60%，则t h内v(CH3OH)=_____________MPa/h，其平衡常数分压Kp=_________。
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甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。回答下列问题：
（1）已知甲醇分解反应：CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H1=+90.64 kJ/mol
水蒸气变换反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2=-41.20 kJ/mol
则CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △H3=____________kJ/mol
（2）科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。此历程中活化能最小的反应方程式为________________________________________________。
（3）在0.1MPa下，将总进料量1mol且n(CH3OH)：n(H2O)=1：1.3的混合气体充入一刚性密闭容器中反应。
①实验测得水煤气变换反应的速率随温度的升高明显下降，原因是_____________。
②平衡时，测得CH3OH的含量在给定温度范围内极小，H2、H2O(g)、CO、CO2四种组分含量与反应温度关系如图所示，a、c曲线对应物质的化学式分别为_______________、______________。
（4）573.2K时，向一刚性密闭容器中充入5.00 MPa CH3OH使其分解，t h后达平衡时H2的物质的量分数为60%，则t h内v(CH3OH)=_____________MPa/h，其平衡常数分压Kp=_________。
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甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。回答下列问题：
（1）已知：甲醇分解反应：CH3OH(g)
CO(g)＋2H2(g) △H1＝________ kJ·mol－1水蒸气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H2＝－41．20 kJ·mol－1，则CH3OH（g）＋H2O（g）CO2（g）＋3H2（g）△H3＝+49.44kJ·mol－1。
（2）科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd（Ⅲ）表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd（Ⅲ）表面的物种用*标注。此历程中活化能最小的反应方程式为_________________________。
（3）在0.1MPa下，将总进料量1 mol且n（CH3OH）：n（H2O）＝1：1.3的混合气体充入一刚性密闭容器中反应。
①实验测得水煤气变换反应的速率随温度的升高明显下降，原因是__________。
②平衡时，测得CH3OH的含量在给定温度范围内极小，H2、H2O（g）、CO、CO2四种组分含量与反应温度关系如图所示，试解释a的含量约是c的含量3倍的原因__________。
（4）297 K时，向密闭容器Ⅰ(体积为4L）和Ⅱ（体积为8L）中分别充入下列物质发生反应，
| 编号 | CO(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) |
| Ⅰ | 4 | a | 0 |
| Ⅱ | 4 | 4 | 4 |
达平衡时两个容器中c(H2)相等且c(H2)=0.5mol/L。则
①a=_____________。
②该温度时，Ⅰ中反应的K=___________。
③Ⅱ中按表格数据充入反应物此时反应的方向__________（填“正向进行”、“平衡”或“逆向进行”）。
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