开发使用清洁能源，发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，...

开发使用清洁能源，发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

（1）甲烷水蒸气转化法制H2的主要转化反应如下：

CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)　 △H=+206．2 kJ·mol－1

CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g)　 △H=+165．0 kJ·mol－1

上述反应所得原料气中的CO能使合成氨的催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是　　　　　 。

（2）生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)　 ΔH>0

①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小关系为___________。(填“<”、“>”、“=” )；

②100℃时，将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为1 L的定容密封容器中，发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是__________

a．容器内气体密度恒定　　

b．单位时间内消耗0．1 mol CH4同时生成0．3 mol H2

c．容器的压强恒定　　　　

d．3v正(CH4) = v逆(H2)

（3）25℃时，在20mL0．1mol/L氢氟酸中加入VmL0．1mol/LNaOH溶液，测得混合溶液的pH变化曲线如图所示，下列说法正确的是_____。

A．pH＝3的HF溶液和pH＝11的NaF溶液中， 由水电离出的c(H+)相等

B．①点时pH＝6，此时溶液中，c(F－)－c(Na+)＝9．9×10-7mol/L

C．②点时，溶液中的c(F－)＝c(Na+)

D．③点时V＝20mL，此时溶液中c(Na+)＝0．1mol/L

（4）长期以来，一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO，其结构式为H—O—F。HFO与水反应得到HF和化合物A，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　 。

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开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

（1）生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+ 3H2（g）

①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则，Pl 　　 　 　　 P2；A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小顺序为__________。（填“<”、“>”“=”）

②100℃时，将1 mol CH4和2mol H2O通入容积为100 L的反应室，反应达平衡的标志是： 　　　　 　　 。

a．容器内气体密度恒定

b．单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 mol H2

c．容器的压强恒定

d．3v正（CH4）= v逆（H2）

如果达到平衡时CH4的转化率为50%，则100℃时该反应的平衡常数K =　　　　　　 。

（2）某实验小组利用CO（g）、O2（g）、KOH（aq）设计成如图b所示的电池装置，负极的电极反应式为　　　　　　　　　　 。用该原电池做电源，常温下，用惰性电极电解200 mL饱和食盐水（足量），消耗的标准状况下的CO 224 mL，则溶液的pH＝　　　　　　　　 。（不考虑溶液体积的变化）

（3）已知2X2(g）+Y2(g） 2Z(g） ΔH＝－akJ·mol－1（a>0），在一个容积固定的容器中加入2mol X2和1mol Y2 在500℃时充分反应达平衡后Z的浓度为W mol·L－1，放出热量b kJ。若原来容器中只加入2mol Z，500℃充分反应达平衡后，吸收热量c kJ，则Z浓度_________Wmol·L—1（填“>”、“<”或“=”），a、b、c之间满足关系___________（用代数式表示）。

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开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

（1）已知：①2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（g）　　 △H1＝﹣1275.6kJ•mol-1

②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）　　 △H2＝﹣566.0kJ•mol-1

③H2O（g）＝H2O（l）　　 △H3＝﹣44.0kJ•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：___。

（2）工业上甲醇利用水煤气合成，反应为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)　 ΔH<0。在一定条件下，将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示：

①平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%，则CO的转化率为___。

②X轴上a点的数值比b点___(填“大”或“小”)。

③生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）　 △H＞0，一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1。则T1___T2（填“＜”、“＞”、“＝”，下同）；A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小关系为____。

（3）现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图2所示，其中Y为CO2。

写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式___。在电解池中生成N2O5的电极反应式为___。

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开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

（1）已知：①2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（g）　　 △H1＝﹣1275.6kJ•mol-1

②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）　　 △H2＝﹣566.0kJ•mol-1

③H2O（g）＝H2O（l）　　 △H3＝﹣44.0kJ•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：___。

（2）工业上甲醇利用水煤气合成，反应为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)　 ΔH<0。在一定条件下，将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示：

①平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%，则CO的转化率为___。

②X轴上a点的数值比b点___(填“大”或“小”)。

③生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）　 △H＞0，一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1。则T1___T2（填“＜”、“＞”、“＝”，下同）；A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小关系为____。

（3）现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图2所示，其中Y为CO2。

写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式___。在电解池中生成N2O5的电极反应式为___。

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开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

（1）已知：① 2CH₃OH(1) + 3O₂(g) = 2CO₂(g) + 4H₂O(g)  ΔH₁ = – 1275.6 kJ/mol

② 2CO(g) + O₂(g) = 2CO₂(g)    ΔH₂ = – 566.0 kJ/mol

③ H₂O(g) = H₂O(1)  ΔH₃ = – 44.0 kJ/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：___________。

（2）生产甲醇的原料CO和H₂来源于：CH₄(g) + H₂O(g) CO(g) + 3H₂(g)  ΔH>0

①一定条件下CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则T_l ________T₂(填“<”、“>”、“=”，下同)；A、B、C三点处对应平衡常数（K_A、K_B、K_C）的大小关系为___________。

②100℃时，将1 mol CH₄和2 mol H₂O通入容积为1 L的定容密封容器中，发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是__________

a．容器内气体密度恒定

b．单位时间内消耗0.1 mol CH₄同时生成0.3 mol H₂

c．容器的压强恒定

d．3v正(CH₄) = v逆(H₂)

如果达到平衡时CH₄的转化率为0.5，则100℃时该反应的平衡常数K =___________

（3）某实验小组利用CO(g) 、 O₂(g) 、KOH（aq）设计成如图b所示的电池装置，则该电池负极的电极反应式为___________。

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(15分)开发、使用清洁能源发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。

（1）已知:　　

①2CH3OH(l)+3O2(g）= 2CO2(g)+4H2O(g）ΔH1=-1275．6 kJ·mol-1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g）ΔH2=-566．0 kJ·mol-1

③H2O(g)=H2O(l）ΔH3=-44．0 kJ·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:　　　　　　　　　　 。

（2）生产甲醇的原料CO和H2来源于:　　 CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g）ΔH>0

①该反应的平衡常数表达式K=　　　　　　　　 ，一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则T1　　 T2(填“<”“>”或“=”下同)，A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小关系为___________。

②120℃时,将1 mol CH4和2 mol H2O（g）通入容积为1 L的密闭容器中发生反应,不能说明该反应已经达到平衡状态的是　　　　　　　 。

a．容器内气体密度恒定　　　　

b．混合气体的相对分子质量恒定　　　　　

c．容器内的压强恒定

d．3v正(CH4)=v逆(H2）　　　　

e．单位时间内消耗0．3 mol CH4同时生成0．9mol H2

（3）某实验小组利用CO(g)、O2(g)、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,则该电池负极的电极反应式为　　　　　　　　 。当有4mol电子通过导线时，消耗标准状况下的O2体积为　　　　 　　　　 L ,此时电解质溶液的PH值　　　　 　　　 （填“变大”、“变小”或“不变”）

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开发新能源是解决环境污染的重要举措，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池．

已知：①

②

③．

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 ______ ．

生产甲醇的原料CO和可由反应得到．

①一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图则 ______ 填“”、“”或“”，下同、B、C三点处对应平衡常数、、的大小顺序为 ______ ．

②时，将和通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是 ______ 填序号．

.容器的压强恒定

.容器内气体密度恒定

正逆

单位时间内消耗同时生成

甲醇燃料电池简称由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC工作原理如图2所示：通入a气体的电极是原电池的 ______ 极填“正”或“负”，其电极反应式为 ______ ．

某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图3所示U形管中氯化钠溶液的体积为闭合K后，若每个电池甲烷用量均为标况，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为 ______ 列式计算．法拉第常数，若产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，电解后U形管中溶液的pH为 ______ ．

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清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减少污染解决雾霾问题，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池．

一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=﹣105kJ•mol﹣1．向体积为2L的密闭容器中充入2molCO和4molH2，测得不同温度下容器内的压强（P：kPa）随时间（min）的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：

（1）Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是　　　　　 　　　　 ．

（2）反应Ⅰ在6min时达到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时v（CH3OH）=　　　　 　　　　　 ．

（3）反应Ⅱ在2min时达到平衡，平衡常数K（Ⅱ）=　　　　　 ．

（4）比较反应Ⅰ的温度（T1）和反应Ⅲ的温度（T3）的高低：T1　　　　 T3（填“＞”“＜”“=”），判断的理由是　　　　　　 　　　　 ．

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（15分）清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减少污染解决雾霾问题，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

Ⅰ、一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2 （g）CH3OH（g）△H=﹣105kJ•mol﹣1．向体积为2L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2，测得不同温度下容器内的压强（P：kPa）随时间（min）的变化关系如右图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：

(1)Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是　　　　．

(2)反应Ⅰ在6min时达到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时v（CH3OH）=　　　　．

(3)反应Ⅱ在2min时达到平衡，平衡常数K（Ⅱ）=　　　　．

(4)比较反应Ⅰ的温度（T1）和反应Ⅲ的温度（T3）的高低：T1　　　 　T3（填“＞”“＜”“=”），判断的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ．

Ⅱ、甲烷和甲醇可以做燃料电池，具有广阔的开发和应用前景，回答下列问题：

(5)甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如右图所示：

通入a气体的电极是原电池的　　　　 极（填 “正”或“负”），其电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(6)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml。闭合K后，若每个电池甲烷用量均为0.224L（标况），且反应完全，则理论上通过电解池的电量为　　　　　　　　　　　　 （法拉第常数F=9.65×104C/mol），若产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，电解后U形管中溶液的pH为　　　　　　　　 。

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开发新能源是解决环境污染的重要举措，其中甲醇、乙醇、甲烷都是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

（1）已知：①C2H5OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH1＝－1366.8kJ/mol

②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH2＝－566.0kJ/mol

③H2O(g)＝H2O(l) ΔH3＝－44 kJ/mol。

乙醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为：______________________。

（2）可利用甲醇燃烧反应设计一个燃料电池。如下图1，用Pt作电极材料，用氢氧化钾溶液作电解质溶液，在两个电极上分别充入甲醇和氧气。

①写出燃料电池负极的电极反应式_________________。

②若利用该燃料电池提供电源，与图1右边烧杯相连，在铁件表面镀铜，则铁件应是_______极(填“A”或“B”)；当铁件的质量增重6.4g时，燃料电池中消耗氧气的标准状况下体积为________L。

（3）某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后如上图2作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量表达式为_____________(法拉第常数F＝9.65×l04C/ mol)，最多能产生的氯气体积为_____L(标准状况)。

（4）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2+在阳极氧化成Co3+，生成的Co3+将甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯除去Co2+)，现用如图3所示装置模拟上述过程，则Co2+在阳极的电极反应式为________________________除去甲醇的离子方程式为______________________________。

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