(10分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景...

(10分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应I： CO(g)＋2H₂(g)   CH₃OH(g) ΔH₁

反应II：CO₂(g)＋3H₂(g)   CH₃OH(g) + H₂O(g) ΔH₂

①上述反应符合“原子经济”原则的是________（填“I”或“Ⅱ”）。

②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。

由表中数据判断ΔH₁________0（填“＞”、“＝”或“＜”）。

③某温度下，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝0.2mol／L，则CO的转化率为________。

（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。

① 该电池正极的电极反应为________。

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

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能源短缺是人类社会面临的重大问题，世界各国都在努力寻找新能源，探求绿色能源的开发。甲醇是一种可再生能源，是一种污染性较小，热值较大的能源，因而具有广泛的开发价值和良好的应用前景。

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应I：

反应Ⅱ：

①上述反应符合“原子经济”原则的是_________（填“I’’或“Ⅱ”)。

②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)

由表中数据判断△H1_________0（填“>”、“=”或“<”)，说明生成物的总能量一定_______（填“>”、“=”或“<”)反应物的总能量。

③反应Ⅱ反应历程如下图，回答下列问题；在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1、E2和△H2的变化是：E1_________、E2_________、△H2_________（填“增大”“减小”“不变”）。

（2）最新研制的一种新型甲醇电池示意图如图，电池的两极分别充人甲醇和氧气（池内为酸性介质）。则电池工作时____________（填a或b）为正极，a极的电极反应式为______________。

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（13分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应I：  CO(g) ＋ 2H₂(g)    CH₃OH(g)  ΔH₁

反应II： CO₂(g) ＋ 3H₂(g)   CH₃OH(g)  +  H₂O(g)  ΔH₂

① 上述反应符合“原子经济”原则的是________（填“I”或“Ⅱ”）。

② 下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。

由表中数据判断ΔH₁________0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。

③ 某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CH₃OH)＝ 0.8 mol／L，则CO的转化率为________，此时的温度为________（从上表中选择）。

④恒温、恒容时，下列情况不能说明反应I已经达到化学平衡状态的是________________。

a、容器各物质的浓度保持不变；        b、容器内压强保持不变；

c、υ(CO)消耗==1/2υ(H₂)生成 　      d 、容器内的密度保持不变

（2）25℃、101kPa时，燃烧16g液体甲醇生成CO₂和H₂O(l)，放出的热量为363.26kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：________。

（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计一个燃料电池电解Na₂SO₄溶液(图如下)。请根据图示回答下列问题：

① 通入甲醇蒸气的电极应为________________________极（填写“正”或“负”），    该电极上发生的电极反应是________（填字母代号）。

a.2CH₃OH —12 e^- +3O₂ ===  2CO₂ + 4 H₂O

b.CH₃ OH—6 e^- + 8 OH^-  === CO₃^2- + 6H₂O

c.O₂ + 2H₂O + 4 e^- === 4OH^-   　　　　

d.O₂— 4 e^- + 4H⁺  === 2H₂O

②写出电极A的名称________。写出B电极的电极反应式________。

③当酸性甲醇燃料电池消耗3.36 L 氧气时（折合为标准状况），理论上电解Na₂SO₄溶液生成气体的总物质的量是________。

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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。（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应I：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)ΔH₁    反应II：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)   ΔH₂

① 上述反应符合“原子经济”原则的是________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），

② 下表所列数据是反应Ⅱ在不同温度下的化学平衡常数(K)的变化

I．由表中数据判断ΔH₂ ________0（填“＞”、“＜”或“＝”），

Ⅱ．若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是________，

A．升高温度  B．将CH₃OH(g)从体系中分离   C．使用合适的催化剂   D．充入He，使体系总压强增大    E．按原比例再充入 CO和 H₂

Ⅲ．某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)=0.2 mol·L^-1，则CO的转化率为________，此时的温度为________（从上表中选择）；

（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如上图所示的原电池装置。

① 该电池工作时，OH^－向_______极移动（填“正”或“负”），

② 该电池负极的电极反应为________。

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能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上合成甲醇的反应原理为：；

下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

①对于气相反应，用某组分(B）的平衡压强( PB）代替物质的量浓度( cB）也可表示平衡常数（记作KP），写出该反应的平衡常数表达式KP= 　　　　　　　　　 。

②下列措施可以加快反应速率且能提高CO 转化率的是　 　　　　　　　　　 。

a.再充入CO b.将甲醇液化并及时分离出　　 c.增大压强

d.加入催化剂　　　 e.降低温度

③在300℃时，将2 mol CO、3 mol H2 和2 mol CH3OH 充入容积为1L 的密闭容器中，此时反应将 　　　 （填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）。

（2）以甲醇、氧气为原料， KOH 溶液作为电解质构成燃料电池总反应为：

，则负极的电极反应式为：　 　　　　　　 ，随着反应的不断进行溶液的pH　 　　 (填“增大”“减小”或“不变”）。

（3）如果以该燃料电池为电源，石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极的电极反应式为： 　　　　 ；如果电解一段时间后NaCl 溶液的体积为1L，溶液的pH 为12（25℃下测定），则理论上消耗氧气的体积为　 　　　　　　 mL（标况下）。

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（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)；ΔH

（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH________________0，△S________0 （填“＜，＞或＝”）。

（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H₂的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①在0～2min内，以H₂表示的平均反应速率为________mol·L^-1·s^-1 。

②列式计算300℃时该反应的平衡常数K =________。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将________。

A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态   D．无法判断

④下列措施可增加甲醇产率的是________

A．压缩容器体积                B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H₂

（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

【解析】（1）根据反应的特点可知△S小于0，因为反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，所以根据△G＝△H－T·△S可知反应是放热反应。

（2）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，根据图像可知反应进行到2min时甲醇

的浓度不再发生变化，平衡时甲醇的物质的量是0.04mol，则消耗氢气是0.08mol，所以在0～2min

内，以H₂表示的平均反应速率为。

②平衡时氢气的浓度是，CO的平衡浓度是

,所以该温度下的平衡常数为。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因为＞4，所以反应向逆反应方向移动。

④压缩体积，压强增大，平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度，平衡也向正反应方

向移动。充入He，使体系总压强增大，但物质但浓度没有变化，所以平衡不移动。再充入0.20mol

CO和0.58mol H₂，相当于增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，所以答案是ABD。

（3）因为反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，但反应速率会加快，所以图

像为

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23．（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上合成甲醇的反应原理为：CO(g) ＋ 2H2(g)　 　 CH3OH(g)　 ΔH；

下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

①根据表中数据可判断ΔH 　　 　 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。

②在300℃时，将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中，此时反应将　　　　 （填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）。

（2）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，则负极的电极反应式为：　　　　　　 ，随着反应的不断进行溶液的pH　 (填“增大”“减小”或“不变”)。

（3）如果以该燃料电池为电源，石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极的电极反应式为：　　 　　 　　　　 　　 ；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12（25℃下测定），则理论上消耗氧气的体积为　　 　　 　 mL（标况下）。

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能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)；ΔH

（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH________0，△S________0（填“＜，＞或＝”）。

（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H₂的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①在0～2min内，以H₂表示的平均反应速率为mol·L^-1·s^-1 ，CO的转化率为________。

②列式计算300℃时该反应的平衡常数K＝。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将________。

A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态   D．无法判断

④下列措施可增加甲醇产率的是________。

A．压缩容器体积                B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H₂

（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

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