甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。工业...

甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。工业生产甲醇的常用方法是CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　 ΔH＜0。

（1）在25℃、101 kPa下，1 g甲醇（液态）完全燃烧后，恢复到原状态放热Q kJ，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）工业上利用甲醇制备氢气常用的方法之一是甲醇蒸气重整法。此方法当中的一个主要反应为CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)，说明该反应能自发进行的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如右图，质子交换膜左右两侧的溶液均为1L 1.5 mol/L H2SO4 溶液。

①通入气体a的电极是电池的______________（填“正”或“负”）极，其电极反应式为_______________；

②当电池中有2 mol e－发生转移时，左右两侧溶液的质量之差为__________________（忽略气体的溶解，假设反应物完全耗尽）。

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甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。工业生产甲醇的常用方法是：CO（g）+2H2（g） ⇌ CH3OH（g） △H＝－90.8 kJ·mol－1

（1）已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O 　 △H＝－571.6 kJ·mol－1

H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）　 △H＝－241.8 kJ·mol－1

则CH3OH（g）＋O2（g）=CO（g）＋2H2O（g）的反应热△H＝　　 　　　 　　 kJ·mol－1。

（2）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应：CH4（g）+ H2O（g）＝CO（g）+3H2（g），测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为　　　　　　　　　　　 。

②100℃时反应的平衡常数为　　　　　　　　　　　　 。

（3）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：

①甲醇蒸汽重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH（g） CO（g）＋2H2（g），此反应能自发进行的原因是　　　　　　　　　　　　　　 。

②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2—ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图所示。则当n（O2）/n（CH3OH）＝0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应方程式为　　 　　　　　　 　　 ；在制备H2时最好控制n（O2）/n（CH3OH）＝　　 　　　　　 　 。

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甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。

Ⅰ.用CO2生产甲醇

(1)已知：H2的燃烧热为-285.8 kJ/mol，CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol，CH3OH(g)= CH3OH(l)△H=-37.3 kJ/mol，则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)△H=_______kJ/mol。

(2)将CO2和H2按物质的量之比1：3充入体积为2.0 L的恒容密闭容器中反应，如图两条曲线分别表示压强为0.1 M Pa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系。

①其中a点的平衡常数表达式为：_________________。

②a，b两点化学反应速率分别用va、vb表示，则va________vb (填“大于”、“小于”或“等于”)。

(3)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示，下列说法正确的是___________。

A. 该反应的正反应为放热反应　　

B. 压强大小关系为p1<p2<p3

C. M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2

D. 在p2及512K时，图中N点v(正)<v(逆)

Ⅱ.用生产甲醇

(4)已知：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①该反应的焓变△H ______0(填“>”、“<”或“=”)。

②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_________K2(填“>”“<”或“=”)。

Ⅲ.甲醇的应用

(5)以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。阳极的电极反应式为___________。

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甲醇来源丰富，价格低廉，是一种重要的化工原料，有着非常重要、广泛的用途。工业上常用水煤气在恒容、催化剂和加热的条件下生产甲醇，其热化学方程式为：2H2(g)+CO(g) CH3OH(g);ΔH=-90.8kJ/mol。

（1）该反应的平衡常数表达式为：K=____，如升高温度，K值将______（填：增大、减小或不变）。

（2）以下各项能说明该反应达到平衡状态的是____________.

A.混合气体的密度保持不变　　　　　　　　 B.甲醇的质量分数保持不变

C.CO的浓度保持不变　　　　　　　　　　 D.2v逆(H2)=v正(CH3OH)

（3）在210°C、240°C和270°C三种不同温度、2 L恒容密闭容器中研究合成甲醇的规律。

如图是上述三种温度下不同的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_____。由起始达到a点所需时间为5min，则H2的反应速率为:_______________mol/(L·min)。

（4）某兴趣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，正极是____________极（填“a”或 “b”）；

②该电池负极反应的离子方程式为____________________________________。

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甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。请回答下列问题：

(1)工业生产甲醇的常用方法是CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　 ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。

已知：2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l)　 ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；

2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　 ΔH＝－566.0 kJ·mol－1；

CH3OH(g)=CH3OH(l)　 ΔH＝－37.3 kJ·mol－1。

计算液体CH3OH的燃烧热为_______________。

(2)甲醇不完全燃烧产生的CO可利用I2O5来除去，其反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g) +I2(s)。不同温度下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO，测得的CO2体积分数随着时间t变化曲线如图所示。则：

①T2温度时，0~0.5 min的反应速率v(CO)=___________。

②T1温度时，反应达到平衡，CO的转化率为_______，化学平衡常数K=_______(用具体数值表示)。

③下列说法正确的是_________(填编号)。

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡状态

B.容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

C.单位时间内，消耗a mol CO，同时消耗2a mol CO2， 表明反应v(正)<v(逆)

D.两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等

E.反应5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)为吸热反应

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按要求回答下列问题：

(1)甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。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)；△H1

反应II：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)；△H2

①上述反应中原子利用率百分之百的是______(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，T℃时，将2mol CO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，此时T为______。

(2)已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1275.6kJ/mol

②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l)△H3=-44.0kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：______。

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(12分)甲醇是重要的燃料，有广阔的应用前景，工业上一般以CO和为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）CH3OH(g)△H1=-116KJ·mol-1

（1）下列措施中有利于增大该反应的反应速率且利于反应正向进行的是　　　　　　　　 。

a．随时将CH3OH与反应混合物分离　 b.降低反应温度　　 c.增大体系压强　 d.使用高效催化剂

（2）在容积为2L的恒容容器中，分别研究在三种不同温度下合成甲醇，右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为2mol）与CO平衡转化率的关系。请回答：

①在图中三条曲线，对应的温度由高到低的顺序是　　　　　　　　　　 。

②利用a点对用的数据，计算出曲线Z在对应温度下CH3OH（g）CO（g）+2H2（g）的平衡常数，K=　　　　　　　　 　 。

（3）恒温下，分别将1molCO和2molH2置于恒容容器Ⅰ和恒压容器Ⅱ中（两容器起始溶剂相同），充分反应。

①达到平衡所需时间是Ⅰ　　 　　 　　 Ⅱ（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）。达到平衡后，两容器中CH3OH的体积分数关系是Ⅰ　　 　　 　　 Ⅱ。

②平衡时，测得容器Ⅰ中的压强减小了30%，则该容器中CO的转化率为　　　　　　　 。

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甲醇是重要的燃料，有广阔的应用前景：工业上一般以CO和为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）　　　　　　　 △H1=﹣116kJ•mol﹣1

（1）下列措施中有利于增大该反应的反应速率且利于反应正向进行的是___________。

a．随时将CH3OH与反应混合物分离　　　　 b．降低反应温度

c．增大体系压强　　　　　　　　　　　　　　 d．使用高效催化剂

（2）已知：CO（g）+O2（g）═CO2（g） △H2=﹣283kJ•mol﹣1

H2（g）+O2（g）═H2O（g） △H3=﹣242kJ•mol﹣1

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为________________________。

（3）在容积为2L的恒容容器中，分别研究在三种不同温度下合成甲醇，右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为2mol）与CO平衡转化率的关系．请回答：

①在图中三条曲线，对应的温度由高到低的顺序是_________________。

②利用a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CH3OH（g）CO（g）+2H2（g）的平衡常数：K=_______________。

（4）恒温下，分别将1molCO和2molH2置于恒容容器I和恒压容器Ⅱ中（两容器起始容积相同），充分反应．

①达到平衡所需时间是I_________Ⅱ（填“＞”、“＜”或“=”，下同）．达到平衡后，两容器中CH3OH的体积分数关系是I________Ⅱ。

②平衡时，测得容器I中的压强减小了30%，则该容器中CO的转化率为_______。

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甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：

（ⅰ）制备合成气：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　

（ⅱ）合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　

请回答下列问题：

（1）制备合成气：将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应（i）；CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①已知100℃时达到平衡的时间为5min，则从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为：v(H2)= 　　 。

100℃时该反应的平衡常数K= 　　　 ；若升高温度，平衡常数K将 　　　　　　　 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

②图中p1 　　　 p2（填“<”、”“>”或“=”）。

③为解决合成气中H2过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO2，发生反应如下：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为　　　　 。

（2）合成甲醇：在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下，向2L的密闭容器中通入1mol

CO(g)和2mol H2(g)，发生反应(ⅱ)。

①反应（ⅱ）需在　 　　　　　　　　　　　　　　　　 （填“高温”或“低温”）才能自发进行。

②据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量的CO2 有利于维持Cu2O的量不变，原因是_________________（用化学方程式表示）。

高二化学填空题极难题查看答案及解析

（12分）甲醇是重要的燃料，有广阔的应用前景：工业上一般以CO和为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：

（1）下列措施中有利于增大该反应的反应速率且利于反应正向进行的是_____。

a．随时将CH3OH与反应混合物分离

b．降低反应温度

c．增大体系压强

d．使用高效催化剂

（2）已知：

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为___________________.

（3）在容积为2L的恒容容器中，分别研究在三种不同温度下合成甲醇，下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为2mol)与CO平衡转化率的关系。请回答：

①在图中三条曲线，对应的温度由高到低的顺序是__________________；

②利用a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下的平衡常数：K=______；

（4）恒温下，分别将1 molCO和2molH2置于恒容容器I和恒压容器Ⅱ中（两容器起始容积相同），充分反应。

①达到平衡所需时间是I _____Ⅱ（填“>”、“<”或“=”，下同）。达到平衡后，两容器中CH3OH的体积分数关系是I_____Ⅱ。

②平衡时，测得容器工中的压强减小了30%，则该容器中CO的转化率为______。

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