已知工业制氢气的反应为CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，反应过程...

已知工业制氢气的反应为CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + H₂(g)，反应过程中能量变化如右图所示。在500 ℃时的平衡常数 K = 9。若在2 L的密闭容器中CO和水蒸气的起始浓度都是0.1 mol/L，10 min时达到平衡状态。

（1）增加H₂O(g)的浓度，CO的转化率将________（填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）平衡常数的表达式K ＝________。400 ℃时的平衡常数K________9（填“>”“<”或”“=”）。

（3）500 ℃时，10 min内v(H₂O)＝________，在此过程中体系的能量将________（填“增加”或“减少”）________kJ。

（4）已知 2H₂ (g) + O₂ (g) = 2H₂O (g)   ΔH＝－484 kJ/mol

结合上图写出CO完全燃烧生成CO₂的热化学方程式：________。

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参考下列图表和有关要求回答问题：

（1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种原理是CH3OH(g)和H2O(g)反应生成CO2和H2。右图是该过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，正反应活化能 a的变化是_____ （填“增大”、“减小”、“不变”），反应热△H的变化是_____（填“增大”、“减小”、“不变”）。请写反应进程出CH3OH(g)和H2O(g)反应的热化学方程式_____。

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的另一种反应原理是：

CH3OH(g)+1/2O2(g)CO2(g)+2H2(g)　 △H=c kJ/mol

又知H2O(g)H2O(l)　 △H=d kJ/mol。

则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_____。

（3）以CH3OH燃料电池为电源电解法制取ClO2。二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。

①CH3OH燃料电池放电过程中，通入O2的电极附近溶液的pH=_____，负极反应式为_____。

②图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取 ClO2。阳极产生 ClO2的反应式为_____。

③电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多 6.72L时（标准状况，忽略生成的气体溶解），停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为_____mol。

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（本小题满分15分）

参考下列图表和有关要求回答问题：

（1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种原理是CH3OH(g)和H2O(g)反应生成CO2和H2。右图是该过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，正反应活化能 a的变化是_____________（填“增大”、“减小”、“不变”），反应热△H的变化是_____________（填“增大”、“减小”、“不变”）。请写反应进程出CH3OH(g)和H2O(g)反应的热化学方程式_____________。

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的另一种反应原理是：CH3OH(g)+1/2O2(g) CO2(g)+2H2(g)　 △H=c kJ/mol又知H2O(g) H2O(l)　 △H=d kJ/mol。则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_____________。

（3）以CH3OH燃料电池为电源电解法制取ClO2。二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。

①CH3OH燃料电池放电过程中，通入 O2的电极附近溶液的pH_____________，负极反应式为_____________。

②图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取 ClO2。阳极产生 ClO2的反应式为_____________。

③电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多 6.72L时（标准状况，忽略生成的气体溶解），停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为_____________mol。

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（14分）工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：

CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)          △H＝－41 kJ/mol

某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：

（1）该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量________（填“大于”、

“小于”或“等于”）生成物分子化学键形成时所释放的总能量。

（2）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为________%。

（3）计算容器②中反应的平衡常数K=________。

（4）下列叙述正确的是 ________（填字母序号）。

a．平衡时，两容器中H₂的体积分数相等

b．容器②中反应达平衡状态时，Q > 65.6 kJ

c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等

d．容器①中，化学反应速率为：

（5）已知：2H₂ (g) + O₂ (g) = 2H₂O (g)   ΔH＝－484 kJ/mol，写出CO完全燃烧生成CO₂的热化学方程式：________。

（6）容器①中反应进行到t min时，测得混合气体中CO₂的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示）________。

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（14分）工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：

CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)         △H＝－41 kJ/mol

某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：

（1）该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量________（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物分子化学键形成时所释放的总能量。

（2）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为________%。

（3）计算容器②中反应的平衡常数K=________。

（4）下列叙述正确的是 ________（填字母序号）。

a．平衡时，两容器中H₂的体积分数相等

b．容器②中反应达平衡状态时，Q > 65.6 kJ

c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等

d．容器①中，反应的化学反应速率为：

（5）已知：2H₂ (g) + O₂ (g) ="=" 2H₂O (g)  ΔH＝－484 kJ/mol，写出CO完全燃烧生成CO₂的热化学方程式：________。

（6）容器①中反应进行到t min时，测得混合气体中CO₂的物质的量为0.6 mol。若用

200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示）________。

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工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ /mol

某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分別在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：

（1）该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”）生成物分子化学键形成时所释放的总能量。

（2）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为__________%。

（3）计算容器②中反应的平衡常数K=___________。

（4）下列叙述正确的是________(填字母序号)。

A．平衡时，两容器中H2的体积分数相等

B．容器②中反应达平衡状态时Q>65.6kJ

C．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等

D．平衡时两容器中正反应速率相等

（5）容器①中反应进行到tmin时，测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示）____________。

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Ⅰ在催化剂作用下，CO₂和H₂可以制取甲醇。用工业废气中的可制取甲醇，其反应为：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O 常温常压下已知下列反应的能量变化如图示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式：________。

Ⅱ硼氢化钠（NaBH₄）是有机合成中的重要还原剂。最新研究发现，以NaBH₄和H₂O₂为原料，NaOH溶液作电解质溶液，可以设计成全液流电池，其工作原理如图所示，假设电池工作前左右两槽溶液的体积各为1L，回答下列问题：

（1）电极b为________（填“正极”或“负极”），电极a上发生反应的电极反应式为________。

（2）电池工作时，Na⁺向________极（填“a”或“b”）移动，当左槽产生0．0125molBO₂^—离子时，右槽溶液pH=________

（3）用该电池电解一定浓度的CuSO₄溶液至无色后继续电解一段时间。断开电路，向溶液中加入0．1molCu(OH)₂，溶液恢复到电解之前状态，则电解过程中转移电子数目为_________

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(14分)工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为：CO2＋3H2CH3OH＋H2O。请回答下列问题：

（1）已知常温常压下下列反应的能量变化如下图所示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式__　　　　　　　　　　 _。

（2）如果只改变一个条件使上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应__　　　　 （选填编号）。

A．一定向正反应方向移动　　　　　　

B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

C．一定向逆反应方向移动　　　　　　

D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

（3）其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同时间后，CO2的转化率随反应温度的变化如图所示。

①在相同条件下，三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是________。

②a点所代表的状态________（填“是”或“不是”）平衡状态。

③c点CO2的转化率高于b点，原因是________。

（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间4.0 min，容器内气体的密度减少了2.0g/L，在这段时间内CO2的平均反应速率为　　　　　　　　 。反应在t1时达到平衡，过程中c(CO2)随时间t变化趋势曲线下图所示。保持其他条件不变，t1时将容器体积压缩到1L，请在图中画出t1后c(CO2)随时间t变化趋势曲线(假定t2时刻达到新的平衡)。

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