（16分）目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化...

（16分）目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应。平衡常数（K1、K2、K3）如下所示：

请回答下列问题：

（1）反应②是______________（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝_____________（用K1、K2表示）。

（3）要使反应③在一定条件下建立的平衡逆向移动，可采取的措施有_______________（填字母序号）

A．缩小反应容器的容积　　　　 B．扩大反应容器的容积

C．升高温度　　　　　　　　　　 D．使用合适的催化剂

E．从平衡体系中及时分离出CH3OH

（4）500℃时，测得反应③在某时刻，H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的浓度（mol·L-1）分别为0．8、0．1、0．3、0．15，则此时v正____________v逆（填“＞”、“=”或“＜”）．

（5）甲醇是重要的基础化工原料，又是一种新型的燃料，最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极加入甲醇，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它们在高温下能传导O2－离子，该电池的正极反应式为_________________。电池工作时，固体电解质里的O2－向_____________极移动。

（6）300℃时，在一定的压强下，5molCO与足量的H2在催化剂的作用下恰好完全反应变化的热量为454kJ。在该温度时，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

下列说法正确的是______________________。

A．2c1>c3　　 B．a+b<90．8　 C．2p 2<p3 　　 D．α1+α3<1

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（12分）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入lmol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：

CO₂（g）+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g) △H = —49.0kJ／mo1．

测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=mol/（L·min）

（2）该反应的平衡常数为。

（3）下列措施中能使n（CH₃OH）／n（CO₂）增大的是________。

A．升高温度                 B．充入He（g），使体系压强增大

C．将H₂O(g)从体系中分离     D．再充入lmol CO₂和3mol H₂

（4）已知在常温常压下：

①2CH₃OH（1）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g） △H= —1275.6kJ/mol

②H₂O（g）=H₂O（1）  △H= —44.0kJ/mol

则甲醇的燃烧热化学方程式为：；

（5）如果燃烧甲醇会造成大量化学能损失，如果以甲醇和空气为原料，以氢氧化钠为电解质溶液设计成原电池将有很多优点，请书写出该电池的负极反应：___________________

（6）常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na⁺、A^—、H⁺、OH^—。若该溶液M由 pH=3的HA溶液mL与pH=11的NaOH溶液mL混合反应而得，则下列说法中正确的是__。

A．若溶液M呈中性，则溶液M中c（H⁺）+c（OH^—）=2×10^—7mol·L^-1

B．若V₁=V₂，则溶液M的pH一定等于7

C．若溶液M呈酸性，则V₁一定大于V₂

D．若溶液M呈碱性，则V₁一定小于V₂

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（14分）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视。

（1）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，在500^oC下发生反应：

CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)；△H＝－49.0kJ/mol

测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率

v(H₂)＝______________________________；

②该反应的平衡常数K为__________（精确到小数点后两位）。若提高温度到800^oC进行达平衡时；K值__________，n(CH₃OH)/n(CO₂)比值__________（以上两空填“增大”、“减小”或“不变”）；

③平衡时CH₃OH的体积分数为__________；

④若在相同条件下，起始时加入物质的量为：a mol CO₂、b mol H₂和c mol CH₃OH、c mol H₂O，达平衡后，CH₃OH的体积分数仍为。则a、b、c的关系为__________。

（2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO₂，还要求提供充足的O₂。某种电化学装置可实现如下转化：2CO₂＝2CO＋O₂，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH^―-4e^―＝O₂↑＋2H₂O，则阴极反应式为______________________________。

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（17分）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视。

(1)目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验，在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO₂和3.25molH₂，在一定条件下发生反应，测定CO₂、CH₃OH和H₂O(g)的浓度随时间变化如图所示：

①写出该工业方法制取甲醇的化学方程式：________。

②从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝________。

③反应到达平衡后，再向该容器中通入1 mol CO₂和3.25 mol H₂，重新到达平衡后，H₂的转化率将________（填增大、减小或不变）

④下列措施中一定能使n(CH₃OH)/ n(CO₂)增大的是：________。

A．向容器中充入一定量的氦气     B．充入CO₂

C．将水蒸气从体系中分离         D．用更有效的催化剂

（2）可燃性的有机物和氧气在理论上都可以作为燃料电池中的反应物，请写出CH₃OH —O₂—KOH燃料电池的负极的电极反应式：________

（3）若将一定数量的C₃H₈—O₂—KOH燃料电池按一定方式组成电池组以满足电解需要的电压。现用该电池组电解500mL某CuSO₄的稀溶液（用铂为电极），电解后的溶液需要加入98克Cu(OH）₂才能使溶液恢复到原硫酸铜溶液的浓度和质量。若忽略电池组在电解过程中的能量损失，其能量全部用来电解CuSO₄溶液，则：

①原CuSO₄溶液物质的量浓度________

②该电池组消耗的丙烷在标准状况时的体积________

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随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。

⑴目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 △H＝－49.0kJ/mol

测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。

②该反应的平衡常数表达式为__________________。

③下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是___________。

A．升高温度　　　　　　　　　　　　 B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离　　 　 D．再充入1mol CO2和3mol H2

⑵在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2 CO2＝2 CO＋O2，CO可用作燃料。

已知该反应的阳极反应为：4OH――4e―＝O2↑＋2H2O

则阴极反应式为：________________________________。

有人提出，可以设计反应2CO＝2C＋O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：__________________________________________。

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降低大气中CO2的含量及有效地开发利用 CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0kJ/mol。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________________mol/(L·min)；

（2）氢气的转化率＝________________________；

（3）反应过程中，下列能说明该反应达到平衡状态的是______________________。

a．体系压强保持不变　　　　 　　

b．混合气体密度保持不变

c．混合气体的平均相对分子质量保持不变

d．CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率

e．CO2与CH3OH的物质的量浓度相等

（4）该反应的平衡常数为__________________________ (保留小数点后2位)；

（5）下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________________。

A．升高温度

B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离出去

D．再充入1mol H2

（6）当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2，则c1________c2的关系(填“>”、“<”或“＝”)。

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降低大气中CO2的含量及有效地开发利用 CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0kJ/mol。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________________mol/(L·min)；

（2）氢气的转化率＝________________________；

（3）反应过程中，下列能说明该反应达到平衡状态的是______________________。

a．体系压强保持不变　　　　 　　

b．混合气体密度保持不变

c．混合气体的平均相对分子质量保持不变

d．CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率

e．CO2与CH3OH的物质的量浓度相等

（4）该反应的平衡常数为__________________________ (保留小数点后2位)；

（5）下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________________。

A．升高温度

B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离出去

D．再充入1mol H2

（6）当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2，则c1________c2的关系(填“>”、“<”或“＝”)。

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