甲醇是重要的化工原料和燃料，CO、CO2在催化剂的作用下都可以合成甲醇。Ⅰ. 工业上一般在...

甲醇是重要的化工原料和燃料，CO、CO2在催化剂的作用下都可以合成甲醇。

Ⅰ. 工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：

CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）　　 ΔH

（1）判断反应达到平衡状态的依据是___________（填字母）。

A. CH3OH的浓度不再发生变化　　 　　 B. 生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

C. 氢气的体积分数保持不变　　　 　　 D. 混合气体的密度不变

（2）为研究平衡时CO的转化率与反应物投料比及温度的关系，研究小组在10 L的密闭容器中进行模拟反应，并绘出下图。

①反应热△H_______0（填“＞”或“＜”），判断依据是__________________________。

②若其他条件相同，Ⅰ、Ⅱ曲线分别表示投料比不同时的反应过程。

a. 投料比：Ⅰ______Ⅱ（填“＞”、“＜”或“＝”）。

b. 若Ⅱ反应的n（CO）起始＝10 mol、 投料比为0.5，A点的平衡常数KA =________，B点的平衡常数KB_______KA （填“＞”、“＜”或“＝”）。

③要提高CO的转化率，可以采取的措施是_______________。（填字母）

a. 升温　　　　　　　　　　 b. 加入催化剂　　　　　　　　

c. 增大压强 　　　　 d. 加入惰性气体　　　　　　

Ⅱ. 用CO2在催化剂的作用下合成甲醇的反应为：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）某密闭容器中充入3 mol氢气和1 mol二氧化碳，测得混合气体中甲醇的体积分数与温度的关系如下图所示。

（1）下图中Q点的速率υ正_______υ逆（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）解释T0~T1内甲醇的体积分数变化趋势的原因_______________________。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。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)　　　　　　　　　　 △H

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

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

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：

则x＝_________。

（2）若T℃时将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中发生反应②，测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅰ(图中实线)所示。图中数据A(1，6)代表在1min时H2的物质的量是6mol。

①T℃时状态Ⅰ条件下，0～3min内CH3OH的平均反应速率v＝_____________mol/(L·min)，平衡常数K＝____；

②其他条件不变时，仅改变某一条件后测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅱ所示，则改变的条件可能是_______；

③其他条件不变，仅改变温度时，测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅲ所示，则状态Ⅲ对应的温度________(填“＞”“＜”或“=”)T℃；

④若状态Ⅱ的平衡常数为K2，状态Ⅲ的平衡常数为K3，则K2____(填“＞”“＜”或“＝”)K3；

⑤一定温度下，此反应在恒容容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态依据的是_____。

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

高二化学填空题困难题查看答案及解析

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

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

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__________.

高二化学简答题中等难度题查看答案及解析

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

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)。在体积为2L的密闭容器中，充入2molCO2和9molH2，测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示：

(1)该反应的平衡常数K表达式为________。

(2)0～10min时间内，该反应的平均反应速率v(H2O)＝_______，H2的转化率为_______。

(3)下列叙述中，能说明反应已达到化学平衡状态的是________(填字母)。

A.容器内CO2、H2、CH3OH、H2O(g)的浓度之比为1∶3∶1∶1

B.v正(CO2)∶v逆(H2)＝1∶3

C.平衡常数K保持不变

D.混合气体的平均相对分子质量保持不变

(4)已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH1＝－1452.8kJ·mol－1

②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH2＝－566.0kJ·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：_______。

高二化学填空题简单题查看答案及解析

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇:CO2(g) +3H(g)CH3OH(g) +H2O(g)。在体积为2 L的密闭容器中，充入2molCO2和9 mol H2，测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示:

（1）该反应的平衡常数K 表达式为___________。

（2）0~10min时间内，该反应的平均反应速率v(H2O)=_______________，H2的转化率为_____________。

（3）下列叙述中，能说明反应已达到化学平衡状态的是______(填字母)。

A.容器内CO2、H2、CH3OH、H2O(g)的浓度之比为1: 3: 1: 1

B.v(CO2)正: v(H2)逆=1: 3

C.平衡常数K保持不变

D.混合气体的平均相对分子质量保持不变

（4）已知在常温常压下:

①2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l)　　 △H1 =-1452.8kJ·mol-1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2 =-566.0kJ·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:____________________________。

（5）中国科学院长春应用化学研究所在甲醇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下图所示:

①该电池工作时，c 口通人的物质为_____________。

②该电池负极的电极反应式为______________________________。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇:CO2(g) +3H(g)CH3OH(g) +H2O(g)。在体积为2 L的密闭容器中，充入2molCO2和9 mol H2，测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示:

（1）该反应的平衡常数K 表达式为___________。

（2）0~10min时间内，该反应的平均反应速率v(H2O)=_______________，H2的转化率为_____________。

（3）下列叙述中，能说明反应已达到化学平衡状态的是______(填字母)。

A.容器内CO2、H2、CH3OH、H2O(g)的浓度之比为1: 3: 1: 1

B.v(CO2)正: v(H2)逆=1: 3

C.平衡常数K保持不变

D.混合气体的平均相对分子质量保持不变

（4）已知在常温常压下:

①2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l)　　 △H1 =-1452.8kJ·mol-1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2 =-566.0kJ·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:____________________________。

（5）中国科学院长春应用化学研究所在甲醇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下图所示:

①该电池工作时，c 口通人的物质为_____________。

②该电池负极的电极反应式为______________________________。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

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）。

高二化学填空题困难题查看答案及解析

（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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