甲醇是重要的有机化工原料，在能源紧张的今天，甲醇的需求也在增大。甲醇的一种合成方法是：CO...

甲醇是重要的有机化工原料，在能源紧张的今天，甲醇的需求也在增大。甲醇的一种合成方法是：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　　 ΔH<0

(1)①在恒温恒容的密闭容器中，能判断上述反应达到平衡状态的依据是___________(填字母)。

a.CH3OH的浓度不再发生变化

b.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

c.氢气的体积分数保持不变

d.混合气体的密度不变

②反应达到平衡后，改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是____(填字母)。

a.正反应速率先增大后减小

b.逆反应速率先增大后减小

c.化学平衡常数K值减小

d.氢气的平衡转化率减小

(2)某温度下，将1.0molCO与2.0molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应，在第5min时达到平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为10%。若在第10min、20min时分别改变反应条件，甲醇的浓度在不同条件下的变化如图所示。从反应开始到5min内，生成甲醇的速率为_________，H2的平衡转化率α=_____%。比较甲醇在7～8min、12～13min和25～27min内平均反应速率[平均反应速率分别以υ(7～8)、υ(12～13)、υ(25～27)表示]的大小_____。

(3)恒压条件下，将1.0molCO与2.0molH2充入2L的恒压密闭容器中发生反应，实验测得CO的平衡转化率与压强、温度的关系如图所示：

①由图像可知，a_____(填“>”“<”或“=”)10。300℃、aMPa时用分压表示的平衡常数Kp=_____(分压=总压×物质的量分数，用含a的式子表示)。

②在B点对反应容器降温的同时缩小容器体积，重新达到的平衡状态可能是图中A～E点中的_____点。

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能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质之一。

（1）合成甲醇的反应为：CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）；右图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数（CH3OH）与反应温度的关系曲线，则该反应的△H　　　　　　　 0。（填“＞、＜或＝”下同）

（2）若在230℃时，平衡常数K=1。若其它条件不变，将温度升高到500℃时，达到平衡时，K　　　　 1。

（3）在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器内的压强为开始时的　　　　　　　 倍。

（4）利用甲醇燃料电池设计如图所示的装置：

①则该装置中b为　　　　　　　　 极。

②当铜片的质量变化为12.8 g时，a极上消耗的O2 在标准状况下的体积为　　　　　　　　 L。

（5）低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，其中一种技术是将CO2转化成有机物实现碳循环。如：

2CO2（g）＋2H2O（l）== C2H4（g）＋3O2（g）　　　　 ΔH＝+1411．0 kJ/mol　　　

2CO2（g）＋3H2O（l）== C2H5OH（1）＋3O2（g）　 ΔH＝+1366．8 kJ/mol　　

则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 △H2=-58 kJ/mol

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　 △H3=+41 kJ/mol

回答下列问题：

（1）CO2的电子式是　　　　　　　　　　　　 。

（2）△H1=　　　　 kJ/mol，①反应正向的熵变△S　　 0(填＞、＜或＝)。

（3）在容积为2L的密闭容器中，充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应)，在其他条件不变时，温度T1、T2对反应的影响图像如图，下列说法正确的是__________(填序号)

①温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=nA/tA mol/(L·min)

②当v(CH3OH) = v(H2O)时，说明反应达到平衡

③混合气体的平均相对分子质量A点大于B点

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时n(H2)与n(CH3OH)比值增大

（4）在T1温度时，将2molCO2和6molH2充入2L密闭容器中，充分反应(上述②反应)达到平衡后，若CO2转化率为50%，，则容器内的压强与起始压强之比为__________；T1温度，反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的平衡常数数值为__________。

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甲醇是重要的化工原料，利用煤化工中生产的CO、CO2和H2可制取甲醇等有机物，发生的反应有：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　 △H1=－99kJ•mol-1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H2

相关物质的化学键键能数据如下：CH3OH结构式

(1)该反应△H2=____________。

(2)关于反应①下列说法，正确的是____________。

A.该反应在任何温度下都能自发进行

B.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

C.使用催化剂，不能提高CO的转化率

D.增大压强，该反应的化学平衡常数不变

(3)在某温度下，将1.0moCO与2.0molH2充入2L的空钢瓶中，发生反应①，在第5min时达到化学平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为0.1。在第10min、20min时分别改变反应条件，甲醇的浓度在不同条件下的变化状况如图所示：

①从反应开始到5min时，生成甲醇的平均速率为____________。

②H2的平衡转化率α=____________%，化学平衡常数K=____________。

③1min时，υ正____________υ逆(填“大于”“小于”或“等于”)

④1mim时υ正____________4min时υ逆(填“大于”“小于”或“等于”)

⑤比较甲醇在7～8min、12～13min和25～27min时平均反应速率[平均反应速率分别以υ(7～8)、υ(12～13)、υ(25～27)表示的大小____________。

⑥若将钢瓶换成同容积的绝热容器，重复上述试验，平衡时甲醇的物质的量分数____________0.1(填“>”、“<”或“=”)。

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甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。

(1)工业上一般以CO和H2为原料在密闭容器中合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。在容积为1 L的恒容容器中，分别研究在230 ℃、250 ℃和270 ℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线Z对应的温度是________；该温度下上述反应的化学平衡常数为________；

(2)下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。

I.甲中负极的电极反应式为_________　　　　　　 _______

II．乙中反应的化学方程式为______　　　　　　　　　 __　　　　　　 ________；A极析出的气体在标准状况下的体积为________________。

III．丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如下图，则图中②线表示的是________的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要________ mL 5.0 mol·L－1 NaOH溶液。

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化工发展是我国能源安全的重要保证。近年来，我国煤化工技术获得重大突破，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇(CH3OH)是其中的一个研究项目。该研究发生的主要反应如下：

Ⅰ．CO与H2反应合成甲醇

Ⅱ．CO2与H2反应合成甲醇 CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)

(1)上述反应Ⅰ是原子经济性反应，写出化学反应方程式___________。

(2)在工业上，为了提高上述反应Ⅱ的反应速率，除了采用合适的催化剂之外，还可以采取的措施是_______(填一项即可)。

(3)一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ，下列可以表明反应达到化学平衡状态的是_____。

a．单位时间消耗nmolCO2的同时，消耗3n mol的H2

b．容器内CH3OH的浓度不再改变

c．容器内气体压强不再改变

d．容器内气体密度不再改变

(4)生成1mol CH3OH放出 a kJ的能量，反应Ⅰ中拆开1mol化学键所需的能量(E)的相关数据如下：

根据相关数据计算拆开1molCO所需的能量E1＝______________kJ。

(5) H2还原CO2电化学法制备甲醇的工作原理如下图所示：　　

通入H2 的一端是电池的________极(填“正”或“负”)，通入CO2的一端发生的电极反应式为_______。

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利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法，已知：CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)是合成甲醇（CH3OH）的反应，该反应过程的能量变化如图所示，下列判断正确的是（　　 ）

A. CO（g）与H2（g）反应生成1mol CH3OH（g）释放出91kJ的能量

B. 用碳制备原料气CO、H2的反应属于放热反应

C. 反应物总键能高于生成物的总键能

D. 若该反应生成液态CH3OH，则放出的能量更少

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乙醇（C2H5OH）是生活中常见燃料，可以通过：

方法一，植物中淀粉类或者糖类物随采用发酵方式生产；

方法二，石油化学工业使用乙烯为原料合成。回答下列问题

（1）生物质能是人类解决能源危机的重要途径之· ，下列有关生物质能的说法正确的是______

A．利用生物质能就是间接利用太阳能

B．生物质能是可再生能源

C．生物质能的缺点是严重污染环境

D．生物质能是解决农村问题的重要途径

(2）乙醇可以直接用作燃料，也可以设计乙醇一空气燃料电池，以氢氧化钾溶液做电解质，写出负极的电极反应__________；若以熔融的碳酸盐做电解质，写出负极的电极反应式______；

(3）已知乙醇的燃烧热为1366.8kJ/mol，根据下列反应的反应热：

C(s)+O2(g)═2CO2(g)　　　　 △H=-393.5kJ·mol-1

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1)　　 △H=-285.8 kJ/mol

则理论上以C(s)、H2(g)、O2(g)为原料合成C2H5OH(1)的反应的热化学方程式为_________。

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甲醇是一种低碳能源，在全球能源危机和环境污染的背景下具有良好的发展前景。在催化剂作用下可用H2和CO合成甲醇，反应的化学方程式为 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)，三种物质的物质的量浓度随时间变化的关系如图所示。

回答下列问题：

(1)代表H2浓度变化的曲线为_______(填“a”、“b”或“c”)。

(2)提出一条可以加快反应速率的措施：______________________________。

(3)0〜4 min内，CH3OH的平均反应速率为_________________。

(4)我国某高校化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

①该电池工作时，c口通入的物质为_____________，该电极为____(填“正极”或“负极”)。

②该电池工作一段时间后,，当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时，消耗的氧气的体积为_____L(标准状况下)。

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甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应

来合成甲醇：2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) △H<0

（1）① 要提高CO的转化率，可以采取的措施是_____________（填序号）。

a．升温　　 b．加入催化剂　 c．增加CO的浓度　　 d．加入H2加压

e．加入惰性气体加压　　　　 f．分离出甲醇

② 300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响

是　　　　　　 （填字母）。

A． c（H2）减少　　　　　　　　　　　　　　 B．正反应速率加快，逆反应速率减慢

C．CH3OH 的物质的量增加　　　　　　　　 D．重新平衡时c（H2）/ c（CH3OH）减小

（2）下图表示在温度分别为T1、T2时，平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线，A、C两点的反应速率A_______C（填“＞”、“＝”或“＜”，下同），B、C两点的反应速率B_________C，由状态B到状态A，可采用_________的方法（填“升温”或“降温”）。

（3）氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2+ O2=2H2O,以30%KOH溶液为电解质.其中，氢气在______（填“正”或“负”）极发生_____反应（填“氧化”或“还原”）,半电极反应方程式___________________。电路中每转移0.2mol电子，标准状况下消耗O2的体积是______L 。

（4）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)　　 ΔH ＝－a kJ·mol－1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　 ΔH ＝－b kJ·mol－1
③H2O(g)= H2O(l)　　　　　 ΔH＝－c kJ·mol－1
则，CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(l)　 ΔH＝　　　　 kJ·mol－1。

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