工业上主要采用甲醇与CO的羰基化反应来制备乙酸，发生反应如下：CH3OH(g)＋CO(g)...

工业上主要采用甲醇与CO的羰基化反应来制备乙酸，发生反应如下：CH3OH(g)＋CO(g)⇌CH3COOH(l)。在恒压密闭容器中通入0.20mol的CH3OH(g)和0.22mol的CO，测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。假设在T2温度下，达到平衡时容器的体积为2L。下列说法正确的是

A.该反应的平衡常数T1＜T2

B.B点时CO的转化率约为72.7%

C.T1时，该反应的正反应速率：B点大于A点

D.T2时向上述已达平衡的恒压容器中，再通入0.12molCH3OH和0.06molCO气体时容器体积变为4L，此时平衡不发生移动

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CH3OH是一种重要的化工原料。工业上常以CO和H2的混合气体为原料制备甲醇，其反应方程式为CO+2H2⇌CH3OH。

(1)一定条件下向2 L的密闭容器中通入一定量的CO和H2使其发生上述反应，n(CO)随时间的变化如下表所示:

①平均反应速率最大的时间段:___________min(填 “0~1”、“1~2” 、“2~3”“3~4”或“4~5”)。

②从反应开始到3 min末，氢气的平均反应速率v(H2)=______________mol·L-1·min-1

③能够判断该反应达到平衡的是________(填字母) 。

a.v逆(CO)=2v正(H2)

b.CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等

c.CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等

d.相同时间内消耗1molCO，同时消耗1molCH3OH

④工业上用CO和H2为原料制备甲醇的过程中，会有副产物二甲醚(CH3OCH3)生成，写出该反应的化学方程式:__________.

(2)甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、氧气、KOH溶液构成，电池总反应为2CH3OH+3O2+4OH-=2+ 6H2O，其装置图下图所示。

①电极a为电池的_______(填 “正极”或“负极”)

②电极b的电极反应式:________。

③电极C的电极反应式:________。

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甲醇（CH3OH）可作为新型汽车动力燃料，以下是甲醇在工业上的制备过程：

请回答下列问题：

(1)在一定条件下反应室Ⅰ中发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。将1molCH4和2molH2O通入反应室Ⅰ（设反应室容积为10L），10min末有0.1molCO生成，则10min内反应的平均速率ν(H2)=_____mol/(L·min)。

(2)在容积不变的条件下，不能说明反应室Ⅰ中的反应已达到平衡状态的是____（选填字母标号）

a．CO的物质的量不在改变　　　　　　　　 b．容器内的压强保持不变

c．CH4的消耗速率与生成速率相等　　　　 d．容器内的密度保持不变

(3)在容积为1L反应室Ⅱ中充入1molCO与2molH2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，当反应达平衡时，CO的转化率为80%，则平衡前后的压强之比为____(最简整数比)。

(4)氢氧燃料电池的反应原理示意图如图所示。

该电池中电极b是_____（填“正极”或“负极”），其电极反应式为______。

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为了减少温室气体排放，目前工业上采用CO₂与H₂在催化剂作用下反应制备重要化工原料CH₃OH的工艺：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g) +H₂O(g)。为了探究其反应原理进行如下实验，在2L恒容的密闭容器内250℃条件下，测得n(CO₂)随时间的变化情况如下表：

根据题目回答下列问题：

（1）0～3 s内用H₂表示的平均反应速率是____________；

（2）平衡时CO₂的转化率是____________。

（3）能说明反应已达平衡状态的是____________。

A.υ(H₂)=3υ(CO₂)                        B.容器内压强保持不变

C.υ_逆(CO₂)=υ_正(CH₃OH)                  D.容器内密度保持不变

（4）一定能使该反应的反应速率增大的措施有 _________。

A.及时分离出产物

B.适当降低温度

C.其他条件不变，增大CO₂浓度

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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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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)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H= -90.8kJ•mol-1。

①某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则CO的转化率为____，以CH3OH表示该过程的反应速率v(CH3OH)=______。

②要提高反应2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)中CO的转化率，可以采取的措施是_______。

a．升温　　　　　　　　　 b．加入催化剂　　　　 c．增加CO的浓度　　　 d．加入H2　　　 e．加入惰性气体　　　 f．分离出甲醇

(2)①氢氧燃料电池是一种高效无污染的清洁电池它分碱性(用KOH做电解质)和酸性(用硫酸做电解质)燃料电池。如果是酸性燃料电池，则正极反应方程式是____________。

②科研人员设想用如图原电池装置生产硫酸，则负极的电极反应式为__________。

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由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇, 一定条件下发生如下反应：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝　　　　　　　　　　　　 ；已知：K(300℃)＞K(350℃)，则该反应是_______反应。（填“吸热”或“放热”）

（2）下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是　　　　

A混合气体的平均平均相对分子质量不变　　　　　　 B混合气体的压强不变

C单位时间内生成3mol H—H键，同时生成2 mol C=O键　　

D．混合气体中 c (H2) : c (CH3OH) = 3:1

（3）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1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为　　　　　　　　 mol·L－1·min－1

（4）下列措施中能使（3）题中n(CH3OH)/n(CO2)增大的有　　　　　　　　 。(填字母)

A升高温度　　　　　　 B加入催化剂　　　　 C将H2O(g)从体系中分离　　　　　　　　

D充入He(g)，使体系总压强增大　　　　　　     E．再充入1molCO2和3molH2

（5）若在另一个密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，保持压强不变,并使初始体积与（3）题中容器体积相等，且在相同的温度下进行反应，达到平衡时该容器中的CO2的体积百分数 ________ （3）题中的CO2的体积百分数。(填“>”或“<”或“=”)

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(8分)甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。

（1）工业上可用下列两种反应制备甲醇：

①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)　　 ΔH1 　　 ②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)　　 ΔH2　　

已知：③2H2(g)+ O2(g) ＝ 2H2O(g)　　 ΔH3 。则2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) 的反应热

ΔH＝______（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）。

（2）生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)　　 ΔH4。

一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则ΔH4______0，P1_________P2

（填“<”、“>”或“＝”）

某实验小组设计如图b所示的甲醇燃料电池装置，工作一段时间后，溶液的PH　　　　　　　 (填增大、　　 减小、不变)。负极的电极反应式为_______　　　　　　　　 ____。

（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。粗铜电解得到精铜的的电解池中，阳极材料是　　　　　　　　　 ；阴极材料是　　　　　　 ；阳极泥为：　　　　　　　　　　　　　　　　

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甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) ΔH＝－116kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表：

则CO中碳氧键的键能是

A.431kJ·mol－1 B.946kJ·mol－1

C.1072kJ·mol－1 D.1130kJ·mol－1

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甲醇（CH3OH）是重要的溶剂和替代燃料，工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）　　 ΔH。

（1）在体积为1L的恒容密闭容器中，充入2molCO和4molH2，一定条件下发生上述反应，测得CO（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到2 min，用氢气表示的平均反应速率v（H2）＝__________。

②下列说法正确的是______________（填字母序号）。

A．达到平衡时，H2的转化率为75%

B．5min后容器中压强不再改变

C．达到平衡后，再充入氩气，反应速率增大

D．2min前v（正）＞v（逆），2min后v（正）＜v（逆）

（2）某温度下，在一恒压容器中分别充入1．2molCO和1molH2，达到平衡时容器体积为2L，且含有0．4molCH3OH（g），则该反应平衡常数的值为_______，此时向容器中再通入0．35molCO气体，则此平衡将______________（填“向正反应方向”、“不”或“向逆反应方向”）移动。

（3）工业上另一种合成甲醇的方法是利用CO2和H2，己知：CH3OH、H2的燃烧热（ΔH）分别为－726．5kJ/mol、－285．8kJ/mol，则常温下CO2和H2反应生成CH3OH和H2O的热化学方程式是______________________。

（4）CH3OH（l）作为一种燃料还可用于燃料电池。在温度为650℃的熔融盐燃料电池中用甲醇、空气与CO2的混合气体作反应物，镍作电极，用Li2CO3和Na2CO3混合物作电解质。该电池的负极反应式为______________________。

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