甲醇是重要的化工原料，利用CO2和H2合成甲醇，发生的主反应如下：CO2(g)+3H2(g...

甲醇是重要的化工原料，利用CO2和H2合成甲醇，发生的主反应如下：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H

已知：在25℃、101kPa 下，1g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.70kJ．请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式　 　　　　　　　　　　 ．

（1）在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2进行上述反应．测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示．回答：

0～10min 内，氢气的平均反应速率为 　　　　　　 mol/(L•min)；第10min 后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入0.75mol CO2(g)和1.5mol H2O(g)，则平衡 　　　　 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动．恒温恒压密闭容器中该反应达平衡状态的依据是(填序号) 　　　　　　 ．

A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)　 B．混合气体的密度不变

C．c(CH3OH)=c(H2O)　　　 D．混合气体的总物质的量不变

（2）如图2，25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源来电解300mL某NaCl溶液，该装置中 a 极为 　　　　　　　 极，负极反应式为 　　　　　 ．在电解一段时间后，NaCl溶液的pH值变为12(假设NaCl 溶液的体积不变)，则理论上消耗甲醇的物质的量为 　　　　　　　　　 mol．

（3）取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1：3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图3所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H　 　　　　　 0(填“＞”、“＜”或“=”)．

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甲醇是重要的化工原料，利用合成气（CO、H2、CO2）在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：

① CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH1＝-49.58 kJ/mol　　 K1

② CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　　　　　  ΔH2＝-90.77 kJ/mol　　 K2

③ CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　　　　  ΔH3　　  K3

（1）反应③的ΔH3＝________，化学平衡常数K3与K1、K2的代数关系是K3＝_____。

（2）要使反应②的速率和转化率都增大，需要改变的条件是___________。在5 MPa下，要提高反应②的转化率，可采取的措施有__________、_________（答两条）。

（3）若反应①在恒容密闭容器中进行，下列可以判断该反应达到平衡的是_______（填标号）。

A．v正(H2)＝v逆(CH3OH)　　　　　　  　　　 B．混合气压强不变

C．c(H2)与c(H2O)比值不变　　　　　　　　  D．混合气密度不变

（4）在一定温度和催化剂存在下，向1 L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应①。当CO2的平衡转化率为50%时，产物甲醇的体积分数为________，该温度下，正反应的平衡常数K＝__________。若向容器中再充入0.5 mol H2和0.5 mol H2O(g)，其他条件不变时平衡_______移动（填“正向”“逆向”“不”）。

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甲醇是重要的化工原料，利用合成气（CO、H2、CO2）在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：

① CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH1＝-49.58 kJ/mol　　 K1

② CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　　　　　  ΔH2＝-90.77 kJ/mol　　 K2

③ CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　　　　  ΔH3　　  K3

（1）反应③的ΔH3＝________，化学平衡常数K3与K1、K2的代数关系是K3＝_____。

（2）要使反应②的速率和转化率都增大，需要改变的条件是___________。在5 MPa下，要提高反应②的转化率，可采取的措施有__________、_________（答两条）。

（3）若反应①在恒容密闭容器中进行，下列可以判断该反应达到平衡的是_______（填标号）。

A．v正(H2)＝v逆(CH3OH)　　　　　　  　　　 B．混合气压强不变

C．c(H2)与c(H2O)比值不变　　　　　　　　  D．混合气密度不变

（4）在一定温度和催化剂存在下，向1 L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应①。当CO2的平衡转化率为50%时，产物甲醇的体积分数为________，该温度下，正反应的平衡常数K＝__________。若向容器中再充入0.5 mol H2和0.5 mol H2O(g)，其他条件不变时平衡_______移动（填“正向”“逆向”“不”）。

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甲醇是重要的化工原料。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，可能发生的反应如下：

①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1

②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2

③CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)　ΔH3

回答下列问题：

(1)已知反应②中相关化学键键能数据如下：

由此计算ΔH2＝____kJ·mol－1。已知ΔH3＝＋99kJ·mol－1，则ΔH1＝____kJ·mol－1。

(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。

①温度为470K时，图中P点____(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在490K之前，甲醇产率随温度升高而增大，490K之后，甲醇产率随温度升高而减小的原因分别是____。

②一定能提高甲醇产率的措施是____。

A．增大压强　　 　　 B．升高温度　　 　　 C．选择合适催化剂　　 　　 D．加入大量催化剂

(3)如图为一定比例的CO2/H2，CO/H2、CO/CO2/H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。

①490K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是____(填“I”或“II”)。

Ⅰ．CO2 COCH3OH　　　　　 　　 II．COCO2CH3OH＋H2O

②490K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，从热力学与动力学角度，并结合反应①、②分析原因____。

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甲醇是重要的化工原料及能源物质。

(1)利用CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2=-58 kJ·mol-1，在某温度时，将1. 0 mol CO 与2. 0 mol H2充入2 L的空钢瓶中，发生上述反应，在第5 min 时达到化学平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为10%。甲醇浓度的变化状况如图所示:

①从反应开始到5 min 时，生成甲醇的平均速率为________，5 min 时与起始时容器的压强比为______。

②5 min 时达到平衡，H2的平衡转化率α=______%，化学平衡常数K=______。

③1 min 时的v(正)(CH3OH)________4 min时v(逆)(CH3OH ) (填“大于”“小于”或“等于”)。

④若将钢瓶换成同容积的绝热钢瓶，重复上述实验，平衡时甲醇的物质的量分数________10%(填“>”“<”或“=”)。

(2)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甲中负极的电极反应式为______________________。

②乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为________。

③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下图，则图中②线表示的是____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-1 NaOH溶液。

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甲醇是重要的化工原料。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) △H1

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

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3=+41 kJ/mol

回答下列问题：

（1）CO2的电子式是_________________。

（2）△H1=______kJ/mol，①反应正向的熵变△S___0(填＞、＜或＝)。

（3）在容积为2L的密闭容器中，充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应)，在其他条件不变时，温度T1、T2对反应的影响图象如图，下列说法正确的是__________(填序号)

①温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=nA/tAmol/(L·min)

②当v(CH3OH) = v(H2O)时，说明反应达到平衡

③混合气体的平均相对分子质量A点大于B点

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时n(H2)与n(CH3OH)比值增大

（4）在T1温度时，将2molCO2和6molH2充入2L密闭容器中，充分反应(上述②反应)达到平衡后，若CO2转化率为50%，，则容器内的压强与起始压强之比为__________；T1温度，反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的平衡常数数值为__________。

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甲醇是重要的化工原料。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) △H1

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

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3=+41 kJ/mol

回答下列问题：

（1）CO2的电子式是_________________。

（2）△H1=______kJ/mol，①反应正向的熵变△S___0(填＞、＜或＝)。

（3）在容积为2L的密闭容器中，充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应)，在其他条件不变时，温度T1、T2对反应的影响图象如图，下列说法正确的是__________(填序号)

①温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=nA/tAmol/(L·min)

②当v(CH3OH) = v(H2O)时，说明反应达到平衡

③混合气体的平均相对分子质量A点大于B点

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时n(H2)与n(CH3OH)比值增大

（4）在T1温度时，将2molCO2和6molH2充入2L密闭容器中，充分反应(上述②反应)达到平衡后，若CO2转化率为50%，，则容器内的压强与起始压强之比为__________；T1温度，反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的平衡常数数值为__________。

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甲醇是重要的化工原料。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)　 △H1

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

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　 △H3=+41 kJ/mol

回答下列问题：

（1）CO2的电子式是　　　　　　　　　　　　 。

（2）△H1=　　　　 kJ/mol，①反应正向的熵变△S　　 0(填＞、＜或＝)。

（3）在容积为2L的密闭容器中，充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应)，在其他条件不变时，温度T1、T2对反应的影响图像如图，下列说法正确的是__________(填序号)

①温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=nA/tA mol/(L·min)

②当v(CH3OH) = v(H2O)时，说明反应达到平衡

③混合气体的平均相对分子质量A点大于B点

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时n(H2)与n(CH3OH)比值增大

（4）在T1温度时，将2molCO2和6molH2充入2L密闭容器中，充分反应(上述②反应)达到平衡后，若CO2转化率为50%，，则容器内的压强与起始压强之比为__________；T1温度，反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的平衡常数数值为__________。

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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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