Ⅰ：工业上用CO2和H2在一定条件发生如下反应合成甲醇并放出大量的热：CO2(g)+3H2...

Ⅰ：工业上用CO₂和H₂在一定条件发生如下反应合成甲醇并放出大量的热：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₁    回答下列问题。

（1）已知：2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)   ΔH₂

则反应2CH₃OH(g)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)  ΔH=________（用含ΔH₁、ΔH₂表示）

（2）若反应温度升高，CO₂的转化率________ (填“增大”“减小”或“不变”）。

（3）写出在酸性环境中，甲醇燃料电池中的正极反应方程式________

Ⅱ：生产甲醇的原料H₂可用如下方法制得：CH₄(g) + H₂O(g)  CO(g) + 3H₂(g)，一定温度下，将2 mol CH₄和4 mol H₂O通入容积为10L的密闭反应室中，反应中CO的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：

（4）反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡，平均反应速率v(H₂)为________；并求此反应在此温度下的平衡常数（在答题卡对应的方框内写出计算过程）。

（5）在第5分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后，若在第8分钟时达到新的平衡（此时CO的浓度约为0.25 mol·L^—1 ），请在图中画出第5分钟后H₂浓度的变化曲线。

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目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇(CH3OH)。在一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。

(1)该反应为___(填吸热或放热)反应。

(2)在体积固定的密闭容器中，下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___(填序号)。

A.v(H2)=3v(CO2)

B.容器内气体压强保持不变

C.v逆(CO2)=v正(CH3OH)

D.容器内气体密度保持不变

E.2molC=O键断裂的同时CH3OH中有1molH—O键形成

F.混合气体的平均摩尔质量不变

(3)在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=___。达平衡时容器内平衡时与起始时的压强比___。

(4)甲醇、氧气在一定条件下可构成如图3所示的燃料电池，其负极的电极反应为___，与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极物质时，甲醇燃料电池的理论放电量是铅蓄电池的___倍(保留小数点后1位)。

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目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2+3H2 CH3OH+H2O，该反应的能量变化如图所示：

（1）甲同学认为该反应为放热反应，他的理由为：　　　　　 。

（2）在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5min末，用CO2浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)=　 　　　　 ；反应达到平衡状态，此时H2的转化率为　　 　　　　 　　 。

（3）在相同温度、容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是　　 (填序号)。

a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO2)

b．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化

c．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶1∶1∶1

d．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1

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目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2+3H2 CH3OH+H2O，该反应的能量变化如图所示：

（1）甲同学认为该反应为放热反应，他的理由为：　　　　　 。

（2）在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5min末，用CO2浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)=　 　　　　 ；反应达到平衡状态，此时H2的转化率为　　 　　　　 　　 。

（3）在相同温度、容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是　　 (填序号)。

a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO2)

b．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化

c．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶1∶1∶1

d．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1

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工业上用CO2来生产燃料甲醇．为探究该反应原理，进行如下实验：在容积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下发生发应，CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）实验测得CO2和CH3OH（g）的物质的量（n）随时间变化如图1所示：

（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）= ______ 。图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图，则该反应的正反应为 _____ 反应（填“放热”或“吸热”）。

（2）下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是____(填序号字母)。

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

C．容器内CO2的体积分数不变　　　　　　　　　　 D．混合气体的密度保持不变

（3）500℃该反应的平衡常数为______（保留两位小数），若提高温度到800℃进行，达平衡时，K值_____ （填“增大”“减小”或“不变”）。

（4）下列措施中不能使CO2的转化率增大的是 ______ 。

A．在原容器中再充入1mol H2 B．在原容器中再充入1molCO2

C．缩小容器的容积　　　　 D．使用更有效的催化剂　 E．将水蒸气从体系中分离

（5）500℃，测得某时刻，CO2（g）、H2（g）、CH3OH（g）和H2O（g）的浓度均为0.5mol/L，则此时v（正） ______ v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）。

（6）下列措施能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是 ______ 。

A．升高温度　　　　　　　　　　　　 B．在原容器中充入1molHe

C．将水蒸气从体系中分离出　　 D．缩小容器容积，增大压强

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二氧化碳与氢气催化合成甲醇，发生的反应为：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）

（1）已知：计算上述反应的△H=______________kJ·mol-1。

（2）一定条件下，将n(CO2):n(H2)=1:1的混合气充入恒温恒容密闭容器中，下列事实可以说明该反应已达平衡的是_______________（填选项字母）。

A．容器内气体密度保持不变　　　　 B．H2O(g)与CO2(g)的生成速率之比为1∶1

C．容器中压强保持不变　　　　　　 D．该反应的平衡常数保持不变

（3）一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.2molCO2和3.6molH2，在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III，相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示，据表中数据绘制下右图：

（T5时，图中C点转化率为66.67%，即转化了2/3）

① 催化剂效果最佳的反应是________________（填“反应I”，“反应II”，“反应III”）。

② T3的b点v（正）______v（逆）（填 “>”， “<”， “=” ）。

③ T4的a点转化率比T5 的c点高的原因是____________________________。

④ 求温度为T5时，该反应的平衡常数K =_______。要求在答题卡相应空白处写出计算过程（结果保留三位有效数字）

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实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO₂转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：

CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，下图1表示该反应过程中能量变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________(填字母)。

A．△H＞0，△S＞0               B．△H＞0，△S＜0

C．△H＜0，△S＜0               D．△H＜0，△S＞0

（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO₂和4mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。

①从反应开始到平衡，CO₂的平均反应速率v(CO₂)＝________；

H₂的转化率w(H₂) =________。

②该反应的平衡常数表达式K＝________。

③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________ (填字母)。

A．升高温度

B．将CH₃OH(g)及时液化抽出

C．选择高效催化剂

（3）25℃，1.01×10⁵Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_____________。

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实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化：

(1)为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为2 L的密闭容器中，充入2 mol CO2和8 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。

①从反应开始到平衡，CH3OH的平均反应速率v(CH3OH) ＝________；

②该反应的平衡常数表达式K＝________。

(2)830 ℃，反应的平衡常数K＝1，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有________(填“A”“B”“C”或“D”)。

(3)25 ℃，1.01×105Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式______________________________。

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实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化：

　　　 图2

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________(填字母)。

A．△H＞0，△S＞0　　 B．△H＞0，△S＜0

C．△H＜0，△S＜0　　 D．△H＜0，△S＞0

（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和4mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。

①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2) ＝　　　　　　　　　　　　 ；

②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是　　　　　　　　　　　 (填字母)。

A．升高温度

B．将CH3OH(g)及时液化抽出

C．选择高效催化剂

D．再充入l molCO2和4 molH2

（3）25℃，1.01×105Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极的电极反应式是：　　　　　　　　　　　　 。

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