甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作...

甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，还可以作为燃料电池的原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下:

①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1 （已知：CO的结构与N2相似）

②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2

③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3

回答下列问题:

(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:

由此计算ΔH1=______kJ·mol-1，已知ΔH2=-58kJ·mol-1，则ΔH3=_____kJ·mol-1。

(2)已知:

若甲醇的燃烧热为ΔH3，试用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示CO(g)+2H2(g) CH3OH(l)的ΔH=________。若ΔH1=-285.8 kJ·mol-1，ΔH2=+283.0 kJ·mol-1，某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，同时生成3.6g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为______。

(3)以CH4和H2O为原料，通过下列反应也可以制备甲醇。

Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　　　　 ΔH=+206.0 kJ·mol-1

Ⅱ:CO(g)+2H2(g)= =CH3OH (g)ΔH=-129.0 kJ·mol-1

CH4(g)+H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为__________.

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（1）甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H2 ③CO2(g) + H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

由此计算△H1=___________kJ•mol－1；已知△H2= -58 kJ•mol－1,则△H3= ____________kJ•mol－1。

（2）燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，CH3OH—空气燃料电池是一种碱性（20%—30%的KOH溶液）燃料电池。电池放电时，负极的电极反应式为___________.正极的电极反应式为________________.

（3）下图是一个电解过程示意图，假设使用CH3OH—空气燃料电池作为本过程中的电源，其中a为电解液，X和Y是两块电极板。

①若X为铁，Y为银，a为一定浓度的硝酸银溶液，通电后，Y极板上发生的电极反应式为：_____。

②若X、Y分别为石墨和铜，a为CuSO4溶液，铜片的质量变化128g，则 CH3OH一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气_______L（假设空气中氧气体积分数为20%）。

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甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2 )在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　 △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH 3OH(g)+H2O(g)　　 △H2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　　 △H3

已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

回答下列问题：

（1）CH3OH中氧在周期表中位于___，属于___区元素，与其同周期相邻两种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为___（用元素符号表示），其原因是___。

（2）写出CH3OH的结构式___；反应①的热化学方程式(热量用具体数值表示)___。

（3）当△H2=-58kJ mol-1，则△H3=__kJ mol-1。

（4）CO和H2的混合气体又称水煤气，可由水和煤在一定条件下产生，写出该反应的化学方程式___。

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甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） ΔH1

②CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） ΔH2

③CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） ΔH3

回答下列问题：

（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

由此计算ΔH1=______。已知ΔH2=－58 kJ•mol-1，则ΔH3=______。

已知：CO中的化学键是C≡O，CH3OH的结构式为。

（2）已知下列热化学方程式：

①CH3COOH(l)+2O2(g)＝2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=―870.3 kJ·mol－1；

②C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH2=―393.5 kJ·mol－1；

③H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH3=―285.8 kJ·mol－1。

则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)＝CH3COOH(l)的ΔH=______kJ·mol－1。

（3）中国科学院长春应用化学研究所在甲醇（CH3OH）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___。

②该电池正极的电极反应式为______________。

③工作一段时间后,当12.8 g甲醇完全反应生成CO2时，有____NA个电子转移。

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甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 　　　　　　　　　　 △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　　　　 △H2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 　　　　　　　　 △H3

（1）已知相关的化学键键能数据如下：

由此计算△H1=______kJ·mol－1（用数值表示），则△H3=______kJ·mol－1（用△H1和△H2表示）。

（2）向恒温、恒容密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2(g)进行①反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_____（填编号，下同）。

a．体系压强保持不变　　　　　　　　　　　　　　　　

b．v正(CO) = v逆(H2)

c．CO与CH3OH的物质的量之比保持不变

d．每消耗1molCO的同时生成1molCH3OH　　　　

e．混合气体的密度保持不变

（3）向同温、同体积的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入气体进行①反应。甲容器：2mol H2和1molCO；乙容器：1mol H2和0.5mol CO；丙容器：1mol CH3OH。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系正确的是________。

a．转化率：甲>乙　　　　　　　　　　 　　 b．反应放出的热量数值Q：Q甲 = 2Q乙

c．CO的质量m：m甲= m丙> 2m乙 d．容器内压强P：P甲=P丙<2P乙

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甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　 ΔH1

②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH2

③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　 ΔH3

（1）回答下列问题：已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

由此计算ΔH1＝______kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝_______kJ·mol－1。

(2)已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)　 ΔH＝－1 275.6 kJ·mol－1

②H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_________________。

（3）已知常温时红磷比白磷稳定，已知：

①P4（白磷，s）+5O2（g）===2P2O5（s）ΔH1

②4P（红磷，s）+5O2（g）===2P2O5（s）ΔH2

比较反应中ΔH的大小：ΔH1_______ΔH2（填“＞”、“＜”或“=”）。

（4）已知：稀溶液中，H+（aq）+OH﹣（aq）===H2O（l）ΔH=﹣57.3 kJ•，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水，放出的热量_____57.3 kJ（填“＞”、“＜”或“=”）。

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甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　 ΔH1

②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH2

③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　 ΔH3

（1）回答下列问题：已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

由此计算ΔH1＝______kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝_______kJ·mol－1。

(2)已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)　 ΔH＝－1 275.6 kJ·mol－1

②H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_________________。

（3）已知常温时红磷比白磷稳定，已知：

①P4（白磷，s）+5O2（g）===2P2O5（s）ΔH1

②4P（红磷，s）+5O2（g）===2P2O5（s）ΔH2

比较反应中ΔH的大小：ΔH1_______ΔH2（填“＞”、“＜”或“=”）。

（4）已知：稀溶液中，H+（aq）+OH﹣（aq）===H2O（l）ΔH=﹣57.3 kJ•，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水，放出的热量_____57.3 kJ（填“＞”、“＜”或“=”）。

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甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1

②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2

③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3

回答下列问题：

（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，由此计算ΔH3＝________kJ·mol－1。

（2）图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母)，其判断理由是___________________________________________________。

（3）合成气的组成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)，其原因是______________________________________________________。图2中的压强由大到小为__________，其判断理由是___________________________________。

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甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。工业上利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　　　　　　　　 ΔH1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g)　　 ΔH＝－58 kJ/mol

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　　　　　　 ΔH＝＋41 kJ/mol

回答下列问题：

（1）已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

则x＝_________。

（2）若将lmol CO2和2mol H2充入容积为2L的恒容密闭容器中，在两种不同温度下发生反应②。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。

①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KI_____KⅡ(填“＞”或“＝”或“＜”)；

②一定温度下，能判断该反应达到化学平衡状态的是_____________。

a．容器中压强不变　　　　　　　　　　 b．甲醇和水蒸气的体积比保持不变

c．v正（H2）＝3v逆（CH3OH）　　　 d．2个C＝O断裂的同时有6个H—H断裂

③若5min后反应达到平衡状态，H2的转化率为90%，则用CO2表示的平均反应速率________；该温度下的平衡常数为______；若保持容器温度不变，下列措施可增加甲醇产率的________。

a．缩小反应容器的容积　　　　　　　　 b．使用合适的催化剂

c．充入He　　　　　　　　　　　　　　　 d．按原比例再充入CO2和H2

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（14分）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：

①CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H1

②CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H2

③CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） △H3

回答下列问题：

（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

由此计算△H1＝　 kJ·mol-1，已知△H2＝-58kJ·mol-1，则△H3＝　 kJ·mol-1。

（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为　　　　　　 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为　　　　　　 （填曲线标记字母），其判断理由是　　　　　　　　　　　 。

（3）合成气的组成n（H2）/n（CO+CO2）＝2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α（CO）值随温度升高而　　　　 （填“增大”或“减小”），其原因是　　　　 。图2中的压强由大到小为_____，其判断理由是_____。

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