甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。（1）为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下...

甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。

（1）为探究用CO₂生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，一定条件下发生反应：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右图。请回答：

①从反应开始到平衡，氢气的反应速率：v(H₂)＝________。

②能够说明该反应已达到平衡的是_________。

A．恒温、恒容时，容器内的压强不再变化

B．恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化

C．一定条件下，CO、H₂和CH₃OH的浓度保持不变

D．一定条件下，单位时间内消耗3molH₂的同时生成1molCH₃OH

③下列措施中能使平衡混合物中n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的是________。

A．加入催化剂                B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H₂O(g)从体系中分离      D．降低温度

④求此温度(T₁)下该反应的平衡常数K₁＝________(计算结果保留三位有效数字)。

⑤另在温度(T₂)条件下测得平衡常数K₂，已知T₂＞T₁，则K₂________(填“＞”、“＝”或“＜”)K₁。

（2）以CH₃OH为燃料(以KOH溶液作电解质溶液)可制成CH₃OH燃料电池(电池总反应式：2CH₃OH＋3O₂＋4OH^－＝2CO₃^2－＋6H₂O)，则充入CH₃OH的电极为________极，充入O₂的电极反应式。

（3）已知在常温常压下：

①2CH₃OH(l)＋3O₂(g)＝2CO₂(g)＋4H₂O(g)   △H₁

②2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g)  △H₂

则1mol甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水时反应的△H＝。（用含△H₁、△H₂的式子表示）

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Ⅰ、工业上设计用CO2来生产燃料甲醇，既减少二氧化碳气体，又得到宝贵的能源物质。为了探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，某温度下发生反应：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）该反应该温度下，化学平衡常数的值为_______________________

（2）下列说法中能作为反应达到平衡状态标志的是___________________(填字母)。

A．容器内压强不再发生变化　　　

B．平均相对分子质量不再变化

C．c(CO2)和c(H2)之比等于1:3

D．相同时间内每断裂3molH-H键，同时断裂3molO-H键

（3）下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)减小的是__________________

A．再充入1molCO2和3molH2　　　　　　 B．将H2O(g)从体系中分离　

C．充入He(g)，使体系压强增大　　　　 D．升高温度　　　　

Ⅱ、钢铁工业是国家工业的支柱，每年钢铁生锈让国家损失大量资金，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。

（1）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如下：

①A电极对应的金属是_________(写元素名称)，B电极的电极反应式是__________；

②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为__________；

③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因___________________________。

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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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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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（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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