甲醇是一种用途广泛的化工原料,也可作为燃料。请回答以下问题：（1）工业上常用下列反应制备甲...

甲醇是一种用途广泛的化工原料,也可作为燃料。请回答以下问题：

（1）工业上常用下列反应制备甲醇：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)　 ΔH= —90.1KJ•mol-1，该反应自发的条件是________。

（2）实验室模拟用CO和H2反应来制甲醇。在250℃下，将一定量的CO和H2投入2L的密闭容器中，各物质的物质的量（mol）变化如下表所示：（前6min没有改变条件）

①从0min-4min这段时间的反应速率v（CO）=_________

②250℃时该反应平衡常数K的值为________。

③若第6min时只改变了一个条件，则所改变的条件是________。

④若反应过程中保持温度不变，第20min时,该反应的v正______v逆。(填“ > ”，“ < ”或“ = ”)

（3）若在一恒容的密闭容器中通入物质的量之比为1：1的CO和H2来生产CH3OH，画出不同温度下，反应相同时间时CO的体积分数随温度变化的图像。_______________

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甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。请回答下列问题：

(1)工业生产甲醇的常用方法是CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　 ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。

已知：2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l)　 ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；

2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　 ΔH＝－566.0 kJ·mol－1；

CH3OH(g)=CH3OH(l)　 ΔH＝－37.3 kJ·mol－1。

计算液体CH3OH的燃烧热为_______________。

(2)甲醇不完全燃烧产生的CO可利用I2O5来除去，其反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g) +I2(s)。不同温度下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO，测得的CO2体积分数随着时间t变化曲线如图所示。则：

①T2温度时，0~0.5 min的反应速率v(CO)=___________。

②T1温度时，反应达到平衡，CO的转化率为_______，化学平衡常数K=_______(用具体数值表示)。

③下列说法正确的是_________(填编号)。

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡状态

B.容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

C.单位时间内，消耗a mol CO，同时消耗2a mol CO2， 表明反应v(正)<v(逆)

D.两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等

E.反应5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)为吸热反应

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甲醇来源丰富，价格低廉，是一种重要的化工原料，有着非常重要、广泛的用途。工业上常用水煤气在恒容、催化剂和加热的条件下生产甲醇，其热化学方程式为：2H2(g)+CO(g) CH3OH(g);ΔH=-90.8kJ/mol。

（1）该反应的平衡常数表达式为：K=____，如升高温度，K值将______（填：增大、减小或不变）。

（2）以下各项能说明该反应达到平衡状态的是____________.

A.混合气体的密度保持不变　　　　　　　　 B.甲醇的质量分数保持不变

C.CO的浓度保持不变　　　　　　　　　　 D.2v逆(H2)=v正(CH3OH)

（3）在210°C、240°C和270°C三种不同温度、2 L恒容密闭容器中研究合成甲醇的规律。

如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线Z对应的温度是_____。由起始达到a点所需时间为5min，则H2的反应速率为:_______________mol/(L·min)。

（4）某兴趣小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。

①该电池工作时，正极是____________极（填“a”或 “b”）；

②该电池负极反应的离子方程式为____________________________________。

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甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) △H＝-90.8 kJ·mol－1 在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO 和20 molH2，CO 的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示，当达到平衡状态A 时，容器的体积为20 L。

（1）该反应的化学平衡常数表达式为_________　 。

（2）如反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）= ___　 L。

（3）关于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是（填字母）。

A．CO的含量保持不变　　　　　 B．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等

C．2V正（CH3OH）=V正（H2）　　 D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

（4）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，按照相同的物质的量 投料，测得CO在 不同温度下的平衡转化率与压强的关系如上图所示。下列说法正确的是（　　 ）　　　 。

A．温度：T1 < T2 <T3　　

B．正反应速率：ν（a）>ν（c）； ν（b）>ν（d）

C．平衡常数： K(a) = K(c) ； K(b) >K(d)

D．平均摩尔质量：M(a)<M(c)； M(b)>M(d)

（5）某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题：

(a)当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2的体积为____mL(标准状况)，丙池中______(填“C”或“D”)极析出_____g铜。

(b)若丙池中电极不变，将其中溶液换成NaCl溶液，开关闭合一段时间后，甲池中溶液的pH将____(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；丙池中溶液的pH将________。

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甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) △H＝-90.8 kJ·mol－1 在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO 和20 molH2，CO 的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示，当达到平衡状态A时，容器的体积为20 L。

（1）该反应的化学平衡常数表达式为_____________。

（2）图中正反应速率：ν（A）___ν（B）；平衡常数： K(A)_____K(C)；平均摩尔质量：M(B)_____M(C)(填“>”、“<”或“=”)。

（3）关于反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是_______（填字母）。

A．CO的含量保持不变

B．2V正（CH3OH）=V正（H2）

C．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等

D．容器中混合气体的密度保持不变

（4）如反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）为 __________ L。

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甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g )　　 △H ＝－90.8 kJ·mol－1 ，在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO 和20 mol H2，CO 的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示，当达到平衡状态A 时，容器的体积为20 L。

（1）T1℃反应的平衡常数为_______________。

（2）图中P1 _______ P2（填“>”、“<”或“=”）。如反应开始时仍充入10 mol CO和20 mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V(B)=__________L。

（3）关于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化学平衡状态B时的描述正确的是________

A．CO的含量保持不变　　　　　　　 B．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等

C．2v正(CH3OH)= v正(H2)　　 　　 　　　 D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

（4）已知CO2(g)+H2(g) CO(g) + H2O(g)　 △H = + 41.3 kJ·mol－1 ，试写出由CO2和H2制取甲醇的热化学方程式___________________________________。

（5）以CH3OH、O2、稀H2SO4组成燃料电池，写出该电池正极的电极反应式：_________________。

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甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g )　　 △H ＝－90.8 kJ·mol－1。在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO 和20 mol H2，CO 的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示，当达到平衡状态A 时，容器的体积为20 L。

（1）T1℃反应的平衡常数为_______________。

（2）图中P1 _______ P2（填“>”、“<”或“=”）。

（3）如反应开始时仍充入10 mol CO和20 mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V(B)=__________L。

（4）关于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化学平衡状态B时的描述正确的是___

A．CO的含量保持不变　　　　　　　

B．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等

C．2v正(CH3OH)= v正(H2)　　 　　 　　　

D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

（5）已知CO2(g)+H2(g) CO(g) + H2O(g)　 △H = + 41.3 kJ·mol－1 ，试写出由CO2和H2制取甲醇的热化学方程式___________________________________。

（6）以CH3OH、O2、稀H2SO4组成燃料电池，写出该电池正极的电极反应式：__。

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(10分)甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO(g)+ 2H2(g)CH3OH (g)

（1）下图表示反应中能量的变化。

①此反应的ΔH=___________。

②已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H= + 41.3 kJ·mol－1 ，试写出由CO2和H2制取甲醇的热化学方程式　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 　 。

（2）一种新型燃料电池，是用两根金属铂做电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通入CH3OH和O2。装置图如下所示：

①经测定，电子流动方向由b到a，则甲醇从_______(填“A”或“B”)口通入，该极的电极反应式为___________________。

②该电池工作一段时间后，正极附近的碱性____(填“增强”、“减弱”或“不变”)。

③用该电池电解(惰性电极)硝酸银溶液时，每消耗32 g CH3OH，生成银的质量为___ g。

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甲醇是重要的化工基础原料和清洁液体燃料，工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如下表所示:

(1)在恒容密闭容器中发生反应②，达到平衡后升高温度，下列说法正确的是_______。

a.平衡正向移动　　　　　　 b.混合气体的平均相对分子质量增大　　 c.CO2的转化率增大

(2)K1、K2、K3的关系是:K3=_______。

(3)500℃时测得反应在某时刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.2、0.1、0.01、0.2，则此时V正____V逆(填“>”“=”“<”)。

(4)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，若开始加入2mol/LH2和1mol./LCO，则B点时化学平衡常数为___________。

(5)相同温度下，在甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中，投入H2和CO2，发生反应②，起始浓度如下表所示。其中甲经2min达平衡，平衡时c(H2O)=0.05mol/L，甲中CO2的转化率为_______，乙中CO2的转化率____甲。(填“大 于”、“等 于”或“小于”)

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（12分）二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料，回答下列问题：

（1）工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。

已知：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（l）+H2O(l)　 △H=-130kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　　　 △H=-572kJ·mol-1

CH3OH(l)的燃烧热△H=___________。

（2）在催化剂作用下，CO2和CH4可直接转化为乙酸：CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g)　 △H＞0在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。

①当温度在250℃—300℃范围时，乙酸的生成速率减慢的主要原因是_________。

②欲使乙酸的平衡产率提高，应采取的措施是_____________（任写一条措施即可）。

（3）一定条件下，在密闭容器中发生反应：2CO（g）C（s）+CO2（g）。

①下列能说明该反应达到平衡的是___________。

A.容器内混合物的质量不变

B.CO和CO2的物质的量之比不再变化

C.混合气体的平均摩尔质量不再变化

D.形成amolC=O键的同时断裂amolCO键

②向某恒容容器中通入一定量的CO发生上述反应，在不同温度下CO2的物质的量浓度c（CO2）随温度的变化如上图所示，则该反应为________（填“放热”或“吸热”）反应。

③向容积可变的某恒压容器中通入amolCO，TC时反应经过10min达平衡，CO的体积分数为75%。CO的平衡转化率为_______。在容积改变的条件下，反应速率可用单位时间内反应物或生成物的物质的量变化来表示，则0-10min内平均反应速率v（CO2）=__________。

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