(12分)甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g )＋2H2 (...

甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) △H ＝-90.8 kJ·mol－1 在一容积可变的 密闭容器中充入10 mol CO 和20 molH2，CO 的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示，当达到平衡状态A 时，容器的体积为20 L。

（1）该反应的化学平衡常数表达式为　　　　 。

（2）如反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H2，

则在平衡状态B时容器的体积V（B）= 　　　　 L。

（3）关于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是　　 （填字母）。

A．CO的含量保持不变

B．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等

C．2V正（CH3OH）=V正（H2）

D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

（4）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，按照相同的物质的量　 投料，测得CO在　 不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是　　　　 。

A．温度：T1 < T2 <T3

B．正反应速率：ν（a）>ν（c）； ν（b）>ν（d）

C．平衡常数： K(a) =K(c) ； K(b) >K(d)

D．平均摩尔质量：M(a)<M(c)； M(b)>M(d)

（5）已知CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） △H= + 41.3 kJ·mol－1 ，试写出由 CO2和H2制取甲醇的热化学方程式　　　　 。

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甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g ) + 2H₂ ( g ) CH₃OH ( g ) △H ＝-90.8 kJ·mol^－1 在一容积可变的 密闭容器中充入10 mol CO 和20 molH₂，CO 的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示，当达到平衡状态A 时，容器的体积为20 L。

（1）该反应的化学平衡常数表达式为________。

（2）如反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H₂，则在平衡状态B时容器的体积V（B）= ________________ L。

（3）关于反应CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是________（填字母）。

A．CO的含量保持不变       B．容器中CH₃OH浓度与CO浓度相等

C．2V_正（CH₃OH）=V_正（H₂）D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

（4）CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，按照相同的物质的量  投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是________。

A．温度：T₁ < T₂ <T₃

B．正反应速率：ν（a）>ν（c）； ν（b）>ν（d）

C．平衡常数： K(a) =K(c) ； K(b) >K(d)

D．平均摩尔质量：M(a)<M(c)； M(b)>M(d)

（5）已知CO₂（g）+H₂（g）CO（g）+H₂O（g） △H= + 41.3 kJ·mol^－1 ，试写出由

CO₂和H₂制取甲醇的热化学方程式________。

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(12分)甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇：CO ( g )＋2H2 ( g ) CH3OH ( g )　 H＝－90.8 kJ·mol－1，在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO 和20 mol H2，CO 的 平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示，当达到平衡状态B 时，容器的体积为4 L。

（1）该反应的化学平衡常数表达式为　　　　　　　　　　　 。

（2）如反应开始时仍充入10 mol CO 和20 mol H2，则在平衡状态A时，容器的体积V(A)=　　 L。

（3）关于反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)建立化学平衡状态时的标志是　　　　 (填字母)。

A．CO的含量保持不变　　　　　　　　　　

B．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等

C．2V正(CH3OH)=V正(H2)　　　　

D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

（4）已知CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) H=＋41.3 kJ·mol－1 ，试写出由CO2和H2制取甲醇的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。

实验室用下图装置模拟上述过程：

①写出阳极的电极反应式______________　　　　 _。

②写出除去甲醇的离子方程式_______________　 ___。

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甲醇可作为燃料电池的原料，以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇：

CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)　　　 △H=+206.0kJ•mol-1

CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)　　　　 △H=-129.0kJ•mol-1

(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为______。

(2)甲醇对水质会造成一定污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程：

①完成除去甲醇的离子方程式：______

Co3++CH3OH+H2O═Co2++……

②若如图装置中的电源为甲醇—空气—KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式：___。

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（12分）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇。

I：CH₄ ( g ) + H₂O ( g ) ＝CO ( g ) + 3H₂ ( g )△H ＝+206.0 kJ·mol^－1

II：CO ( g ) + 2H₂ ( g ) ＝ CH₃OH ( g )        △H ＝—129.0 kJ·mol^－1

（1）CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CH₃OH (g)和H₂(g)的热化学方程式为________。

（2）将1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O ( g )通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH₄的转化率与温度的关系如右图。

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I的平衡常数为________。

（3）在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下，将a mol CO与3a mol H₂的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________ (填字母序号)。

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c ( H₂ )/ c (CH₃OH )减小

E．平衡常数K增大

（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。实验室用右图装置模拟上述过程：

① 写出阳极电极反应式________。

② 写出除去甲醇的离子方程式________。

③若右图装置中的电源为甲醇—空气—KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式：________，净化含1 mol甲醇的水燃料电池需消耗KOH

mol。

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甲醇是21世纪应用最广泛的清洁燃料之一，通过下列反应可以制备甲醇：

CO (g) + 2H2 (g)CH3OH (l)　 △H

（1）已知：

计算上述反应的△H＝　　 　　 　　 kJ·mol－1。

（2）在容积可变的密闭容器中充入1 mol CO ( g ) 和2 molH2 ( g )生成CH3OH( g )，H2的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图所示。

① 该反应的△S　 　　　 　 0，图中的T1 　　　 　　 T2（填“<”、“>”或“=”）。

② 当达到平衡状态A 时，容器的体积为2 L，此时该反应的平衡常数为　 　　　　 　 ，若达到平衡状态B 时，则容器的体积V（B）= 　 　　　 　 L。

③ 在该容器中，下列措施可增加甲醇产率的是　　 　　 　　 。

A．升高温度

B．从平衡体系中及时分离CH3OH

C．充入He

D．再充入0.5 mol CO和1 mol H2

（3）在容积固定为2 L的密闭容器中充入2 molCO( g )和6 molH2( g )生成CH3OH( g )，反应时间与物质的量浓度的关系如下图所示，则前10分钟内，氢气的平均反应速率为　　 　　 　　 ；若15分钟时升高体系温度，在20分钟时达到新平衡，此时氢气的转化率为33.3%，请在图中画出15-25分钟c (CO)的变化曲线。

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（12分）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。

I：CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g)　 △H＝+206.0kJ·mol－1

II：CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)　　　　 △H＝－129.0kJ·mol－1

（1）CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如下图。

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

②100℃时反应I的平衡常数为　　　　　 　　　　　　 。

（3）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将amol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是

　　　　　　　　 （填字母序号）。

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　 重新平衡减小

E．平衡常数K增大

（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②写出除去甲醇的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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（12分）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。

I： CH4(g)+H2O(g)＝CO(g) + 3H2(g)　 △H ＝+206．0 kJ·mol－1

II：CO(g)+2H2(g)＝CH3OH (g)　　　　 　　 △H ＝－129．0 kJ·mol－1

（1）CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为　　 　　　　　 　　 。

（2）将1．0 mol CH4和2．0 mol H2O ( g )通入容积为10 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如下图。

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I的平衡常数为　　　　　 　　　　 。

（3）在压强为0．1 MPa、温度为300℃条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是　　　　 　 　　　　 (填字母序号)。

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c ( H2 )/ c (CH3OH )减小　　

E．平衡常数K增大

（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：

① 写出阳极电极反应式　　　　　　　　　　 　　　　　　 　　 。

② 写出除去甲醇的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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甲醇是21世纪应用最广泛的清洁燃料之一，通过以下反应可以制备甲醇：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH＝？

(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

2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　　 ΔH＝－1 453.0 kJ·mol－1

则制备甲醇反应的ΔH ＝____________ kJ·mol－1。

(2)若装置为容积固定的密闭容器，不同时间段各物质的浓度如下表：

反应从2 min到4 min之间，H2的平均反应速率为__________mol·L－1·min－1。反应在第2 min时改变了反应条件，改变的条件可能是__________(填字母)。

A．使用催化剂　 　　　　　 　　 B．降低温度

C．增加H2的浓度　 　　 　　 D．减小CH3OH(g)的浓度

(3)若在容积可变的密闭容器中充入1 mol CO(g)和2 mol H2 (g)生成CH3OH(g)，H2的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如图所示。当达到平衡状态A 时，容器的体积为2 L，此时该反应的平衡常数为________，若达到平衡状态B 时，则容器的体积V(B)＝ ______ L。

(4)一定温度下，在容积固定的密闭容器中充入一定量的H2和CO，在t1时达到平衡。t2时将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，t3时达到新的平衡状态，之后不再改变条件。请在下图中补画出从t2到t4正反应速率随时间的变化曲线。____________

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I．甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。工业上可用下列两种反应制备甲醇：

已知：CO(g) + 2H₂(g)  CH₃OH(g)   ΔH₁

CO₂(g) ＋ 3H₂(g)  CH₃OH(g)  +  H₂O(g)   ΔH₂

2H₂(g)+ O₂(g)=2H₂O(g)   ΔH₃

则2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g) 的反应热ΔH=_______________（用ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃表示）。

II．工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)。

已知温度、压强和水碳比[n(H₂O)/ n(CH₄)]对甲烷平衡含量的影响如下图：

图1（水碳比为3）                         图2（800℃）

（1）温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是________。

（2）其他条件不变，请在图2中画出压强为2 MPa时，CH₄平衡含量与水碳比之间关系曲线。（只要求画出大致的变化曲线）

（3）已知：在700℃，1MPa时，1mol CH₄与1mol H₂O在1L的密闭容器中反应，6分钟达到平衡，此时CH₄的转化率为80%，求这6分钟H₂的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少？（写出计算过程，结果保留小数点后一位数字。）

III．某实验小组设计如图a所示的电池装置，正极的电极反应式为________________。

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