焦炭与CO、H2均是重要的能源，也是重要的化工原料。已知C、H2、CO的燃烧热分别为-39...

（15分）焦炭与CO、H2均是重要的能源，也是重要的化工原料。

（1）已知C、H2、CO的燃烧热（△H）分别为－393.5 kJ·mol－1、－285.8kJ·mol－1、－283 kJ·mol－1，又知水的气化热为＋44 kJ／mol。

①焦炭与水蒸气反应生成CO、H2的热化学方程式为___________________。

②若将足量焦炭与2mol水蒸气充分反应，当吸收能量为191．7 kJ时，则此时H2O（g）的转化率为_________________。

（2）将焦炭与水蒸气置于容积为2L的密闭容器中发生反应：C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g），其中H2O、CO的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

①第一个平衡时段的平衡常数是______________，若反应进行到2 min时，改变了温度，使曲线发生如图所示的变化，则温度变化为___________（填“升温”或“降温”）。

②反应至5 min时，若也只改变了某一个条件，使曲线发生如图所示的变化，该条件可能是下述中的____。

a．增加了C

b．增加了水蒸气

c．降低了温度

d．增加了压强

（3）假设（2）中反应在第2min时，将容器容积压缩至1 L，请在上图中绘制出能反映H2O、CO物质的量变化趋势的图像。

（4）若以CO、O2、K2CO3等构成的熔融盐电池为动力，电解400 mL饱和食盐水，则负极上的电极反应式为______________________，当有5·6g燃料被消耗时，电解池中溶液的pH＝__________（忽略溶液的体积变化，不考虑能量的其它损耗）。

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焦炭与CO、H2均是重要的能源，也是重要的化工原料。

已知C、H2、CO的燃烧热分别为-393.5 kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1、-283 kJ·mol-1，又知水的气化热为＋44 kJ／mol。

(1)①焦炭与水蒸气反应生成CO、H2的热化学方程式为___________________。

②若将足量焦炭与2mol水蒸气充分反应，当吸收能量为191.7kJ时，则此时H2O(g)的转化率为_________________。

(2)将焦炭与水蒸气置于容积为2L的密闭容器中发生反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，其中H2O、CO的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

①第一个平衡时段的平衡常数是______________，若反应进行到2 min时，改变了温度，使曲线发生如图所示的变化，则温度变化为___________（填“升温”或“降温”）。

②反应至5 min时，若也只改变了某一个条件，使曲线发生如图所示的变化，该条件可能是下述中的____。

a.增加了C　　 b.增加了水蒸气　　 c.降低了温度　 d.增加了压强

(3)若以CO、O2、K2CO3等构成的熔融盐电池为动力，电解400mL饱和食盐水，则电解反应的总方程式为______________________，当有5.6g燃料被消耗时，电解池中溶液的pH＝__________（忽略溶液的体积变化，不考虑能量的其它损耗）。

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甲醇既是重要的化工原料，又是电动公交车的清洁能源，利用水煤气在一定条件下含成甲醇，发生的反应为：？
已知CO、、的燃烧热分别为283.0kJ/mol，285.8kJ/mol，726.5kJ/mol， 则______。
在一容积为2L的恒容密闭容器中加入 CO和 ，发生如下反应：CO ，实验测得和下，甲醇的物质的量随时间的变化如表所示，下列说法正确的是

由上述数据可以判断：______
时，的平均反应速率______。
该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和甲醇的生成量，以下措施一定可行的是______选填编号。
A 改用高效催化剂    升高溫度   缩小容器体积　  分离出甲醇　 增加CO的浓度
若保持不变，起始时加入CO、、的物质的量分别为amol、bmol、cmol，达到平衡时，仍与原平衡等效，则a、b、c应该满足的条件______。
当反应在达到20min时，控制体积不变，迅速将，，同时投入体系中，后在恒压条件下，反应在40min时达到平衡，请在图中画出20~40min内容器中 浓度的变化趋势曲线：______

在以为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，则负极的电极反应式为______；理想状态下，该燃料电池消耗2mol甲醇所能产生的最大电能为1162.4kJ，则该燃料电池的理论效率为______。燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比

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甲醇既是重要的化工原料，又是电动公交车的清洁能源，利用水煤气在一定条件下含成甲醇，发生的反应为：？
已知CO、、的燃烧热分别为283.0kJ/mol，285.8kJ/mol，726.5kJ/mol， 则______。
在一容积为2L的恒容密闭容器中加入 CO和 ，发生如下反应：CO ，实验测得和下，甲醇的物质的量随时间的变化如表所示，下列说法正确的是

由上述数据可以判断：______
时，的平均反应速率______。
该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和甲醇的生成量，以下措施一定可行的是______选填编号。
A 改用高效催化剂    升高溫度   缩小容器体积　  分离出甲醇　 增加CO的浓度
若保持不变，起始时加入CO、、的物质的量分别为amol、bmol、cmol，达到平衡时，仍与原平衡等效，则a、b、c应该满足的条件______。
当反应在达到20min时，控制体积不变，迅速将，，同时投入体系中，后在恒压条件下，反应在40min时达到平衡，请在图中画出20~40min内容器中 浓度的变化趋势曲线：______

在以为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，则负极的电极反应式为______；理想状态下，该燃料电池消耗2mol甲醇所能产生的最大电能为1162.4kJ，则该燃料电池的理论效率为______。燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比

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氢气、碳氧化物是合成可再生能源甲醇的基础原料，具有重要的应用前景。

（1）已知H2(g)、CO(g)和CH4(g)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1和890.0 kJ·mol-1。一定条件下，CO与H2 合成甲烷的热化学方程式为:CO(g) +3H2(g)==CH4(g) +H2O(1) △H

则△H=________；该反应能自发进行的原因是_____________________________________。

（2）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)

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

①一定温度下，在体积可变的恒压密闭容器中加入4mol H2 和 一定量的CO 发生反应I，开始时容器体积为2L，CO 和CH3OH( g)的浓度随时间变化如图1。10min 达到平衡，则反应I的化学平衡常数为______________(结果保留一位小数)。

②恒温恒容条件下，在密闭容器中通入等物质的量的CO2 和H2，下列描述能说明反应II 已经达到平衡状态的是________________(填序号)。

A.容器内CO2 的体积分数不再变化　　 B.当CO2 和H2 转化率的比值不再变化

C.当水分子中断裂2NA个O-H 键，同时氢分子中断裂3NA个H-H 键

D.容器内混合气体的平均相对分子质量达到34.5，且保持不变

（3）用KOH 作电解质的CO碱性燃料电池(如图2)作电源，用惰性电极电解含CN-废水，将CN-彻底氧化为无害气体，以净化废水。该电池的负极反应式为_____________；若开始时正、负两电极区溶液质量相等，当除去1molCN-时，理论上两电极区溶液的质量差为______g。

（4）工业上通过CO与甲醇制取甲酸甲酯，热化学方程式为:CO(g) + CH3OH(g) HCOOCH3(g) △H =-29kJ·mol-1 。科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如图3。实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是__________________________。

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CO是合成尿素、甲酸的原料。

（1）在100 kPa和T K下，由稳定单质生成1 mol化合物的焓变称为该物质在T K时的标准摩尔生成焓，用符号ΔHθ表示。已知石墨和一氧化碳的燃烧热分别为393.5 kJ·mol－1和283.0 kJ·mol－1，则CO（g）的ΔHθ＝_________。

（2）合成尿素的反应：2NH3（g）＋CO（g）⇌CO(NH2)2（g）＋H2（g）　ΔH＝－81.0 kJ·mol－1；T℃时，在体积为2 L 的恒容密闭容器中，将2 mol的NH3和1 mol CO混合反应，5 min时，NH3的转化率为80%。则0～5 min平均反应速率为v（CO）＝_________。

已知：

则：K1________（填“＞”或“＜”）126.5；其判断理由是__________。

（3）若保持恒温恒容条件，将物质的量之和为3 mol的NH3和CO以不同的氨碳比进行反应，结果如图所示：

①若图中c表示平衡体系中尿素的体积分数，则a表示________的转化率。

②当 ＝________时，尿素含量最大；在该条件下，对于该反应既能增大反应速率又能使平衡正向移动的措施是_____（写一种）。

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以氢为原料的工业生产工艺及氢的获得是科技工作者研究的重要课题。

（1）工业生产中可利用H2还原CO2制备清洁能源甲醇。

①已知CO(g)和H2(g)的燃烧热(△H)分别为-283.0kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1。由H2和CO生成甲醇的热化学方程式为：2H2(g)+CO(g)= CH3OH(1)的△H=-91kJ·mol-1。则3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(1)+H2O(1)的△H=____________kJ·mol-1。

②将一定量的CO2和H2充入到某恒容密闭容器中，测得在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率如图甲所示。

该反应在a点达到平衡状态，a点转化率比b点的高，其原因是____________。

（2）利用CO和H2O生产H2：CO(g)+H2O(g) ⇌ CO2(g)+H2(g)。将不同配比的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中。有关数据如下表：

①该反应的正反应为________反应(填“吸热”、“放热”)。

②650℃时，下列叙述说明达到化学平衡状态的是_____(填标号)

a．v(CO)：v(H2O)：v(H2)：v(CO2)=1：1：1：1

b．生成n mol CO2(g)的同时生成n mol H2O(g)

c．n mol CO断裂的同时断裂2n　 mol H—H

d．某时刻，n(CO)：n(H2O)：n(CO2)：n(H2)=6：1：4：4

③900℃时，达平衡时v(H2O)=_______mol·L-1·min-1。(结果保留两位有效数字)

（3）利用工业废气中的H2S热分解制H2：2H2S(g) ⇌ 2H2(g)+S2(g)。现将0.2molH2S(g)通入某恒压密闭容器中，起始压强p0=aMPa，在不同温度下测得H2S的平衡转化率如图乙所示，则T6℃时，该反应的Kp=________(用含a的代数式表示)。

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目前，“低碳经济”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。

（1）一定条下：C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)已知：C和H2的燃烧热分别为393.5KJ/mol和285.8KJ/mol，且H2O（1）=H2O(g)　　 △H=+44.0KJ/mol.则该反应的△H=　　 　　　 　　 。在一定的条件下，将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器，发生此反应，其相关数据如下表所示：

①T1　 　　 　 T2(填“>”、“=”或“<”).

②若乙容器中达到平衡所需时间为3min，则当反应进行到1.5mol时，H2O(g)的物质的量的浓度　 　　 　　 (填选项字母)。

A．=0.8mol/L　　 B．=1.4mol/L　　 C．< 1.4mol/L　　 D．> 1.4mol/L

③T2℃下，乙容器中若起始充入a molCO2和b molH2，反应达到平衡时，测得CO2的转化率大于H2的转化率，则a/b的值需满足的条件为　　 　　　　　　 　　 。

（2）用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1 取五份等体体积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1所示，则上述CO2转化为甲醇反应的H1　 　　　　 　 0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②在容积为1L的恒温密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图2所示。若在上述平衡体系中再充0.5 mol CO2和1.5 mol H2O(g)(保持温度不变)，则此平衡将　　　　　　 移动(填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”)

（3）CO2在一定的条件下，还可以转化为甲醚(CH3OCH3)。某研究小组将两个甲醚燃料电池串联后作为电源，电解饱和食盐水，装置如图3所示。

①请写出该甲醚燃料电池负极的电极反应式　　　　　　　　 。

②若U形管中氯化钠溶液的体积为600mL。闭合K后，若每个电池甲醚用量均为0.0112L(已折算到标准状况)，且反应完全，假设产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，则电解后U形管中溶液的pH为　　 。

（4）常温下，用NaOH溶液吸收CO2得到pH=11的Na2CO3溶液，吸收过程中水的电离平衡将　　 移动(填“正向”、“不”、“逆向”)；使计算溶液中=　　 　　 　 。(已知常温下，H2CO3的电离平衡常数为K1=4.4×10-2，K2=4.7×10-11)

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Ⅰ．甲醇是一种新型的能源。

（1）合成气（组成为H₂和CO）是生产甲醇的重要原料，请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式________。

（2）已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol^-1、-283.0kJ·mol^-1和-726.5kJ·mol^-1，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________；

（3）在容积为l L的密闭容器中，由CO和H₂合成甲醇。在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T₁、T₂均大于300℃）；

下列说法正确的是________（填序号）

A．温度为T₁时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH₃OH)=(mol·L^-1·min^-1)

B．该反应在T₁时的平衡常数比T₂时的大

C．该反应为吸热反应

D．处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时减小

（4）在T₁温度时，将1 mol CO和2mol H₂充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为________；

（5）在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，负极的反应式为________；假设原电解质为NaOH，且电池工作一段时间后溶质只有Na₂CO₃，此时溶液中各离子浓度大小关系为________

Ⅱ．已知K_sp(AgCl)=1.56×10^-10 ，K_sp(AgBr)=7.7×10^-13 ，K_sp(Ag₂CrO₄)=9×10^-11。某溶液中含有C1^-， Br^-和CrO₄^2-，浓度均为0.010mo1·L^-1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L^-1的AgNO₃溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为________。

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煤的气化是高效、清洁的利用煤炭的重要途径之一。

（1）焦炭与水蒸气反应是将固体煤变为气体燃料的方法。已知：

① C(s)+ O2 (g) = CO2 (g)　　 ΔH = -393.5 kJ·mol-1

② CO(g) + O2 (g) = CO2 (g)　　 ΔH = -283.0 kJ·mol-1

③ H2(g) + O2 (g) = H2O (g)　　 ΔH = -241.8 kJ·mol-1

则碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是　　　　　　　　　　 ，该反应的化学平衡常数K随温度的升高将　　　 　　　　　 　 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）CO可以与H2O(g)进一步发生反应CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g)　 ΔH＜0。在甲、乙两个恒容密闭容器中，起始时按照下表数据进行投料，在800℃时达到平衡状态，K=1.0。

起始时，甲容器中反应向　　 　　 　　　　 （填“正反应”或“逆反应”）方向进行；平衡时，乙容器中CO的转化率为　　　　　　 。

②右图表示上述反应在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况。则t2时刻发生改变的所有可能的条件是　　　 　　　　 。

（3）以CO为燃料制作燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入CO，电解质是熔融碳酸钠，工作时负极反应式为　　　　　　　　　　　 ，若使用该电池电解熔融Al2O3制取10.8g Al，则理论上需要氧气的体积为（标准状况下）　　　　　 L。

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