一氧化碳是一种重要的化工原料。结合所学知识回答下列问题：(1)工业上可通过CO和H2化合制...

一氧化碳是一种重要的化工原料。结合所学知识回答下列问题：

(1)工业上可通过CO和H2化合制取CH3OH：

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　 △H1

已知：①CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)　　 △H2=-41.1kJ·mol-1

②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H3=-49.0kJ·mol-1

则△H1=___。

(2)二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。

在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示。其总反应的化学方程式为___。

(3)工业上还可通过CO和Cl2化合制取光气(COCl2)：Cl2(g) +CO(g)=COCl2(g)　　 △H。向密闭容器中充入1molCl2(g)和1molCO(g)，反应速率随温度的变化如图所示。

①图中Q点的含义是___，△H___0(填“＞”或“＜”）。

②某温度下，该反应达到平衡时c(COCl2)=0.80mol•L-1，c(Cl2)=0.20mol•L-1，则平衡体系中CO的体积分数为___(保留2位小数）。在该温度下，反应的平衡常数K=___。

(4)以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理如图：

①b电极的名称是___。

②生成丙烯(C3H6)的电极反应式为___。

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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：______。

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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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甲醇是重要的工业原料.煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。常温常压下反应的能量变化如图1所示：

②

③CO（g）+ O2（g）=CO2（g）　　　 △H=-280kJ/mol

H2（g）+O2（g）=H2O（l）　　　 △H=-284kJ/mol

H2O（l）=H2O（g）　　 △H=+44kJ/mol

请回答下列问题：

（1）甲醇气体分解为CO和H2两种气体这一反应的活化能为__kJ/mol；

（2）请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式__；

（3）H—O的键能x值为__；

（4）如图2：在一容积可变的密闭容器中充入10molCO气体和30molH2气体，当达到平衡状态A时，容器的体积为20L。如反应开始时仍充入10molCO和30molH2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=___L；

（5）在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料，一定条件下发生该反应（起始温度和起始体积相同，反应物和生成物反应前后均为气态）.相关数据如表所示：

则下列说法正确的是___。

A.V（甲）＞V（丙）

B.K（乙）＞K（丙）

C.c（乙）＞c（甲）

D.v（甲）=v（丙）

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甲醇是重要的工业原料。煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇：

CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。

已知①常压下反应的能量变化如图所示。

②

③CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)ΔH＝－280 kJ/mol；

H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)　ΔH＝－284 kJ/mol

H2O(l)=H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ/mol

请回答下列问题：

（1）请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式_______________________。

（2）H—O键的键能x为________ kJ/mol。

（3）在____(填“高温”或“低温”)情况下有利于CO和H2制备甲醇的反应自发进行。

（4）某兴趣小组同学利用甲醇燃料电池探究电浮选法处理污水的一种方式：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3具有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。装置如图所示。

甲　　　　　　　 　乙

①写出甲池的A极电极反应式：__________________________。

②若乙池实验时污水中离子浓度较小，导电能力较差，净水效果不好，此时应向污水中加入适量的________。

A.H2SO4　 B．BaSO4 C．Na2SO4 D．NaOH　　　 E．CH3CH2OH

（5）下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。

①乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为____。
②丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图，则图中②线表示的是__________离子的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要__________mL 5．0 mol/L NaOH溶液。

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请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

（1）工业上一般以CO和H₂为原料合成甲醇，在恒容容器中，该反应的热化学方程式为：

CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)　△H₁＝－116 kJ·mol^－1

①下列措施中能说明反应达到平衡状态的是___________

A．体系压强保持不变

B．混合气体的密度保持不变

C．CO与H₂的浓度之比为1∶2

D．单位时间内，消耗2molH₂的同时消耗1mol CH₃OH

②在恒容容器中合成甲醇，当温度分别为230℃、250℃和270℃时，CO的转化率与n(H₂)/n(CO)的起始组成比的关系如图所示。已知容器体积1L，起始时CO的物质的量均为1mol。据此判断在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是　　　　　；利用图中a点对应的数据，计算该反应在对应温度下的平衡常数K（写出计算过程）。

（2）已知： CO(g)+ O₂(g)=CO₂(g)  △H₂＝－283 kJ·mol^-1  H₂(g)+ O₂(g)=H₂O(g)  △H₃＝－242 kJ·mol^-1

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO₂和水蒸气的热化学方程式为　__________

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CO是重要的燃料和工业原料。目前，对CO的综合利用是科学家研究的热点。回答下列问题：

Ⅰ．工业制备CO的方法之一是甲烷氧化法。

已知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　 △H=-802 kJ/mol

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　　　　　　 △H=-484 kJ/mol

③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　　　　　　 △H=-330 kJ/mol

（1）反应2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g),△H=_________kJ/mol。

Ⅱ．CO也是制备AlCl3的副产品

制备AlCl3的原理为：2Al2O3(s)+6Cl2(g) 4AlCl3(g)+3O2(g) △H1

（2）已知该反应在较低温度下不能自发进行，则△H1_____0（填“>”“<”或“=”）

（3）制备AlCl3的实际生产过程中，常加入足量的碳粉，同时生成CO(g)。T1℃时，向恒容的密闭容器中加入5molAl2O3(s)、14molC(s)和6.4molCl2(g)发生反应。Cl2(g)的浓度变化如图（a）所示；图b为20min后改变容器中条件，平衡体系的反应速率（）随时间（t）的变化关系，且四个阶段都各改变一种不同条件（该条件下制得的AlCl3为固态）。

①容器中发生反应的化学方程式为______________________________。

②0～15min内，用CO表示的该反应平均速率=__________mol/（L•min）

③T1℃时，该反应的平衡常数K=______________（不需带单位）。

④40min时的平衡常数[K(40)]与15min时的平衡常数[K(15)]的大小关系：K(40)____K(15)（填“>”“<”或“=”）

⑤45min时，改变的条件为___________。

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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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Ⅰ、甲醇是重要的化工原料，在日常生活中有着广泛的应用。

（1）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在以上制备甲醇的两个反应中：反应Ⅰ优于反应Ⅱ，原因为_________________。

②反应Ⅰ中，若△H1﹤0，则要提高甲醇的产率，可采取的措施有_____（填字母）

A．缩小容器的体积　　　　 B．降低温度　　　　 C．升高温度

D．使用合理的催化剂　　　　　　 E．将甲醇从混合体系中分离出来

（2）已知在常温常压下：

①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）　 △H1=－1453kJ/mol

②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g） △H2=－466kJ/mol

请写出32g甲醇液体发生不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学反应方程式：　　 　　 　 。

Ⅱ．由CO2和H2合成CH3OH的反应如下：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H。在10L的恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2，在不同条件下发生上述反应，测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。

①上述反应的△H　　　　　　　　　　 （填“﹥”或“﹤”）0

②图中压强p1　　　　　　　　 （填“﹥”或“﹤”）p2

③经测定知Q点时容器的压强是反应前压强的0.9，若反应从开始到平衡所需的时间为10min，则0~10min内H2的反应速率v(H2)=　　 　　　　　 　 。

④N点时，该反应的平衡常数K=　　　　　　　　　　 （计算结果保留2位小数）。

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