根据要求回答下列有关问题。（1）甲醇是一种重要的化工原料，工业上利用CO2和H2在一定条件...

根据要求回答下列有关问题。

（1）甲醇是一种重要的化工原料，工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。已知：

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)　　 ΔH1=-1275.6kJ·mol-1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　　 ΔH2=-566.0kJ·mol-1

③H2O(g)=H2O(l)　　 ΔH3=-44.0kJ·mol-1

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：___。

（2）高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)　 ∆H=－28.5kJ/mol，冶炼铁反应的平衡常数表达式K=__，温度升高后，K值__（填“增大”、“不变”或“减小”）。

（3）在T℃时，反应Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器中，按下表所示加入物质，经过一段时间后达到平衡。

①平衡时CO 的转化率为___。

②下列情况标志反应达到平衡状态的是__（填字母）。

a.容器内气体密度保持不变

b.容器内气体压强保持不变

c.CO的消耗速率和CO2的生成速率相等

d.容器内气体的平均相对分子质量保持不变

高二化学综合题困难题查看答案及解析

按要求回答下列问题：

(1)甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。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)；△H1

反应II：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)；△H2

①上述反应中原子利用率百分之百的是______(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△H1______0，T℃时，将2mol CO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)=0.2mol/L，此时T为______。

(2)已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1275.6kJ/mol

②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l)△H3=-44.0kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：______。

高二化学计算题中等难度题查看答案及解析

工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为CO2+3H2CH3OH + H2O，请回答下列问题：

(1)已知常温常压下下列反应的能量变化如下图所示：

写出二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式_______________________________。

(2)如果只改变一个条件使上述反应的平衡常数K值变大，则该反应_____________。

A．一定向正反应方向移动 　　　　B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

C．一定向逆反应方向移动 　　　　 D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

(3)其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同的时间后，CO2的转化率随反应温度的变化如图所示：

①在相同条件下，三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是____________。

②c点CO2的转化率高于b点，原因是_________________________________。

(4)常温常压下若反应的容器容积为2.0L，反应时间为4.0 min，容器里气体密度减少了2.0 g·，在这段时间内CO2平均反应速率为_____________。反应在t1时达到平衡，在这过程中c(CO2)随时间t变化的曲线如下图所示。保持其他条件不变，t1时将容器体积压缩到1 L，请在下图中画出t1后c(CO2)随时间t变化的趋势曲线（假设在t2时达到平衡）_________。

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工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇，其反应方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O。请回答下列问题：

（1）已知常温常压下下列反应的能量变化如下图所示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式__　　　　　　　　　　　 ，该反应的△S____________0（填“>”或“<”或“=”），在_______________情况下有利于该反应自发进行。

（2）如果上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应__　　　　 （选填编号）。

A．一定向正反应方向移动

B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

C．一定向逆反应方向移动

D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

（3）若反应的容器容积为2．0L，反应时间4．0 min，容器内氢气的质量减少了4.8g，在这段时间内CO2的平均反应速率为　　　　　　　　　　　　　　 。

高二化学填空题困难题查看答案及解析

甲醇是一种重要的工业原料，利用甲醇可以制氢气．

Ⅰ．甲醇与水蒸气反应可以直接制得氢气．

已知CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）△H＞0，一定条件下，向体积为2L的恒容器密闭容器中充入1.2molCH3OH（g）和2.8molH2O（g），实验测得，反应共吸收的能量和甲醇的体积分数随时间变化的曲线图象如图1．

（1）从反应开始至平衡，H2的平均反应速率为___________．

（2）该条件下，CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）的△H=__________，该反应的平衡常数为__________．

（3）在D点时，将容器的体积压缩为原来的一半，同时再充入7.2mol的H2O（g），CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）平衡_________________移动（填“往左”、“往右”或“不”）．

Ⅱ．将甲醇燃料电池高温电解等物质的量的H2O﹣CO2混合气体可以间接制备H2．其基本原理如图2所示．

（4）甲醇燃料电池以酸性溶液为电解质，写出电池负极的电极反应式_________．

（5）电解池中发生的总反应方程式为_________________．

（6）当质子交换膜中通过的H+数目为4.816×1023时，理论上电解池中产生的H2为_______________L（标准状况）．

高二化学解答题困难题查看答案及解析

人类活动产生的CO2长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注。CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇（CH3OH）等产生，工业上利用该反应合成甲醇。

已知：25℃，101kPa下：H2（g）+ 1/2O2（g）═H2O（g）△H1=-242kJ/mol

CH3OH（g）+ 3/2O2（g）═CO2 （g）+2H2O（g）△H2=-676kJ/mol

（1）写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式______________________；

（2）微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下图所示：

①电池外电路电子的流动方向为__________________（填写“从A到B”或“从B到A”）。

②工作结束后，B电极室溶液的酸性与工作前相比将_________（填写“增大”、“减小”或“不变”，溶液体积变化忽略不计）。

③A电极附近甲醇发生的电极反应式为______________ ；

（3）已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(二甲醚)(g)+H2O(g)，温度T1时平衡常数为400，此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

①比较此时正、逆反应速率的大小：V正_________ V逆（填“＞”“＜”或“=”）。

②若加入CH3OH后，经10min反应达到平衡，此时C（CH3OH）= ______；该时间内反应速率V（CH3OH）=_____。

（4）一定条件下CO和H2也可以制备二甲醚，将amolCO与3amolH2充入一固定体积的密闭容器中，发生反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(二甲醚) (g)+CO2(g) △H<0，要提高CO的转化率，可以采取的措施是_______（填字母代号）

a．分离出二甲醚　　 b．加入催化剂　 c．充入He，使体系压强增大　 d．增加CO的浓度

e．再充入1molCO和3molH2

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（6分）甲醇(CH3OH)和二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备甲醇和二甲醚的工业流程如下：

根据要求回答下列问题：

（1）“反应室1”在一定条件下反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)　　　　　　　 ΔH= -90.8kJ·mol-1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　 　 ΔH= -23.5kJ·mol-1

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　　　　 ΔH= -41.3kJ·mol-1

完成热化学反应方程式：3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)；ΔH=　　　　 。

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（6分）甲醇(CH3OH)和二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备甲醇和二甲醚的工业流程如下：

根据要求回答下列问题：

（1）“反应室1”在一定条件下反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)　　　　　　 ΔH = -90.8kJ·mol-1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　 ΔH = -23.5kJ·mol-1

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　　　 ΔH = -41.3kJ·mol-1

完成热化学反应方程式：3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)；ΔH =　　　　　　 。

（3）某科研机构研制的一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池(DDFC)，该电池有较高的安全性。该电池总反应为CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O，其工作原理如图所示。

电极a的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　 。

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Ⅰ：工业上用CO₂和H₂在一定条件发生如下反应合成甲醇并放出大量的热：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₁    回答下列问题。

（1）已知：2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)   ΔH₂

则反应2CH₃OH(g)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)  ΔH=________（用含ΔH₁、ΔH₂表示）

（2）若反应温度升高，CO₂的转化率________ (填“增大”“减小”或“不变”）。

（3）写出在酸性环境中，甲醇燃料电池中的正极反应方程式________

Ⅱ：生产甲醇的原料H₂可用如下方法制得：CH₄(g) + H₂O(g)  CO(g) + 3H₂(g)，一定温度下，将2 mol CH₄和4 mol H₂O通入容积为10L的密闭反应室中，反应中CO的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：

（4）反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡，平均反应速率v(H₂)为________；并求此反应在此温度下的平衡常数（在答题卡对应的方框内写出计算过程）。

（5）在第5分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后，若在第8分钟时达到新的平衡（此时CO的浓度约为0.25 mol·L^—1 ），请在图中画出第5分钟后H₂浓度的变化曲线。

高二化学填空题极难题查看答案及解析

甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

（1）反应②是_______（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_____________K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）判断反应③△H_______0； △S_______0（填“>”“=”或“<”）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=___________（用K1、K2表示）。在500℃、2L的密闭容器中，进行反应③，测得某时刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此时v(正) ______v(逆) （填“>”“=”或“<”）

（4）一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是____________________。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是___________________。

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