甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。I. 甲醇可以替代汽油和柴油作...

甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。

I. 甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。

（1）汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25℃、101 kPa时，1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为______。

（2）已知：25℃、101 kPa时，CH3OH(l) + 3/2 O2(g) ==== CO2 (g) + 2H2O(l)　　 Δ H＝-726.5 kJ/mol。相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是______。

（3）某研究者分别以甲醇和汽油做燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如右所示。

根据图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是______。

II. 甲醇的合成

（4）以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。

① 补全上图：图中A处应填入______。

② 该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH______（填“变大”“变小”或“不变”）。

（5）已知： CO(g)＋1/2 O2(g) ==== CO2(g)　　　　　　　　　　　　 ΔH1＝-283 kJ/mol

H2(g)＋1/2 O2(g) ==== H2O(g)　　　　　　　　　　　　 ΔH2＝-242 kJ/mol

CH3OH(g) + 3/2 O2(g) ==== CO2 (g) + 2H2O(g)　　 ΔH3＝-676 kJ/mol

以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g) + 2H2(g) ==== CH3OH(g) 。该反应的ΔH为_____ kJ/mol。

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甲醇作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。

I. 甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。

（1）汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25℃、101 kPa时，1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为______。

（2）已知：25℃、101 kPa时，CH3OH(l) + 3/2 O2(g) ==== CO2 (g) + 2H2O(l)　　 Δ H＝-726.5 kJ/mol。相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是______。

（3）某研究者分别以甲醇和汽油做燃料，实验测得在发动机高负荷工作情况下，汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如右所示。

根据图信息分析，与汽油相比，甲醇作为燃料的优点是______。

II. 甲醇的合成

（4）以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如下图所示。

① 补全上图：图中A处应填入______。

② 该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH______（填“变大”“变小”或“不变”）。

（5）已知： CO(g)＋1/2 O2(g) ==== CO2(g)　　　　　　　　　　　　 ΔH1＝-283 kJ/mol

H2(g)＋1/2 O2(g) ==== H2O(g)　　　　　　　　　　　　 ΔH2＝-242 kJ/mol

CH3OH(g) + 3/2 O2(g) ==== CO2 (g) + 2H2O(g)　　 ΔH3＝-676 kJ/mol

以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g) + 2H2(g) ==== CH3OH(g) 。该反应的ΔH为_____ kJ/mol。

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（14分）能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景，因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH(g)的浓度随时间变化图。

请回答下列问题：

（1）在“图1”中，曲线________（填“a”或“b”）表示使用了催化剂；该反应属于________（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）根据“图2”判断，下列说法不正确的是________

A．起始充入的CO为1mol

B．增加CO浓度，CO的转化率增大

C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态

D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和2molH₂，再次达到平衡时n(CH₃OH)/n(CO)会增大

（3）从反应开始到建立平衡， v(H₂)=________；该温度下CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)的化学平衡常数为________ 。若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应的化学平衡常数将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇蒸气百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线（在曲线上标出P₁、P₂，且P₁>P₂）。

（5）科学家常用________（填仪器名称）来直接测定某一反应的反应热，现测得：CH₃OH(g)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) ΔH＝－192.9kJ/mol，又知H₂O(l)= H₂O(g)  ΔH＝＋44 kJ/mol，请写出32g的CH₃OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式________。

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下列说法中不正确的是                            （      ）

A．与煤、柴油相比较，天然气是一种比较清洁的化石燃料

B．乙醇是一种可再生能源，作为燃料的优点的是完全燃烧的产物不污染环境

C．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源能有效改善空气质量

D．煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化毫无意义

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能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景，因此甲醇被称为2l世纪的新型燃料。工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化图。

请回答下列问题：

（1）在“图1”中，曲线_____（填“a”或“b”）表示使用了催化剂；该反应属于______（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）根据“图2”判断，下列说法不正确的是______________。

A．起始充入的CO为1mol　　　　　　　

B．增加CO浓度，CO的转化率增大

C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态

D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和2molH2，再次达到平衡时n（CH3OH）／n（CO）会增大

（3）从反应开始到建立平衡，v（H2）＝__________；该温度下CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）的化学平衡常数为___________。若保持其他条件不变，向平衡体系中再充入0.5mol CO、1molH2、1.5molCH3OH，此反应进行的方向为____________（填“正反应方向”或“逆反应方向）”。

（4）科学家常用量热剂来直接测定某一反应的反应热，现测得： CH3OH（g）＋3／2 O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g） △H＝－192．9kJ／mol，又知H2O（l）＝H2O（g）△H＝＋44 kJ／mol，请写出32g的CH3OH（g）完全燃烧生成液态水的热化学方程式：___________________________。

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甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．下图是用甲醇燃料电池电解饱和食盐水的装置示意图。已知甲池的总反应式为: 2CH3OH+3O2+4KOH==2K2CO3+6H2O

请回答下列问题

（1）甲池是________装置，通入CH3OH的电极名称是______（填“正极”或“负极”）； 通入O2的电极上发生： ____________________

（2）乙池中Ａ是________极（填“阴”或“阳”）；用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验B电极　　　 上产生的_________________。

（3）乙池中反应的总反应的化学方程式为_____________________；

（4）若将乙池中的NaCl溶液换成AgNO3溶液，B电极上发生的电极反应：_____________；

（5）若将乙池中B电极换成铜电极，B电极上发生的电极反应：_____________；

（6）若反应结束后乙池中A（石墨）电极上共收集到气体0.050mol，则甲池中理论上消耗O2_____mL（标准状况下）。

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(16分)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上常用CO和H₂反应生产CH₃OH，并开发出甲醇燃料电池。

（1）已知：CO(g)+1/2O₂(g)＝CO₂(g)      △H＝－283.0 kJ·mol^-1

2CH₃OH(l)+3O₂(g)＝2CO₂(g)+4H₂O(l)    △H＝－1453.0 kJ·mol^-1

则CH₃OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H₂O(l)的热化学方程式为________。

（2）工业上常利用反应CO(g)＋2H₂(g)≒CH₃OH(g)   △H<0合成甲醇，在230℃～270℃最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比，分别在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如图。

A．1～1.5        B．2.5～3       C．3.5～4.5

（3）制甲醇所需要的氢气，可用下列反应制取：H₂O(g)+CO(g)H₂(g)+CO₂(g) △H＜0，某温度下该反应的平衡常数K=1。试回答下列问题：

①该温度下，若起始时c(CO)=1 mol·L^-1，c(H₂O)=2 mol·L^-1，反应进行一段时间后，测得H₂的浓度为0.5 mol·L^-1，则此时该反应v(正)________v(逆)（填“>”、“<”或“=”）。

②若降低温度，该反应的K值将________（填“增大”、“减      小”或“不变”）。

（4）某实验小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。

①该电池工作时，OH^－向________极移动（填“a”或“b”）。

②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池负极反应式为________， 电池总反应的离子方程式为________。

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（12分）乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点，而且具有较好的经济效益和社会效益，终将成为汽油和柴油的替代品。

（1）写出乙醇完全燃烧的化学方程式：______________________________。

（2）乙醇燃烧时如果氧气不足，可能还有CO生成。用如图装置验证乙醇的燃烧产物中有CO、CO2、H2O，应将乙醇的燃烧产物依次通过(按气流从左到右的顺序填装置编号)________。

（3）实验时可观察到装置②中A瓶的石灰水变浑浊。A瓶溶液的作用是________________；B瓶溶液的作用是________________；C瓶溶液的作用是_________________________。

（4）装置③的作用是________________；装置①中所盛放的是________________，作用是_______________________________________。

（5）装置④中所盛的固体药品是______________，它可以验证的产物是_____________。

（6）尾气应如何处理？___________________。

（7）海底有大量的甲烷水合物。等质量的甲烷和乙醇完全燃烧产生温室气体CO2较多的是________。

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面对目前世界范围内的能源危机，甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。

（1）已知在常温常压下反应的热化学方程式：

①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　　　　 ΔH1＝－90 kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　 ΔH2＝－41 kJ·mol－1

写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：_______________________。

（2）在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。

①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；

②在温度和容积不变的情况下，再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，平衡常数________。

（3）关于CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　　　　 ΔH1＝－90 kJ·mol－1 正确的是_____________________

A.温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化，证明已经达到平衡状态

B. 2V（CO）正= V（H2）逆

C.温度和体积一定时，容器内压强不变，证明已经达到平衡状态

D.百分比组成2W(CO)=W(H2)，证明已经达到平衡状态

E.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态，证明已经达到平衡状态

F.温度越高越有利于该反应自发进行

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