应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源...

应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。

（1）已知：①CH3OH(g)＋H2O(l)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH=＋93.0 kJ·mol－1

②CH3OH(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1

③CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH＝－38.19 kJ·mol－1

则表示 CH3OH的燃烧热的热化学方程式为___________ 。

（2）在一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2，在催化剂作用下充分反应。 上图表示平衡混合物中 CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化的平衡曲线。回答下列问题：

①该反应的反应热 ΔH________ 0（填“>”或“<”）， 在_______ (填“高温”、“低温” )下易自发，压强的相对大小与 p1_______ p2（填“>”或“<”）。

②压强为 p2，温度为300℃时，该反应的化学平衡常数的计算表达式为 K=_______。

③下列各项中，不能说明该反应已经达到平衡的是_______。

A.容器内气体压强不再变化　　　　　　　　 B.υ(CO):υ(H2)=1:2

C.容器内的密度不在变化　　　　　　　　　　 D.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化

E.容器内各组分的质量分数不再变化

④某温度下，在保证 H2浓度不变的情况下，增大容器的体积，平衡_______。

A.向正反应方向移动　　　 B.向逆反应方向移动　　 C.不移动

高二化学简答题困难题查看答案及解析

应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。

Ⅰ.已知：①CH3OH（g）+H2O（l）=CO2（g）+3H2（g）　 ΔH=+93.0kJ·mol－1

②CH3OH(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)　 ΔH＝－192.9 kJ·mol－1

③CH3OH(g)=CH3OH(l)　　 ΔH＝－38.19 kJ·mol－1

则表示CH3OH的燃烧热的热化学方程式为______________________________________________。

Ⅱ.在一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），在2L恒容密闭容器中充入1mol CO和2molH2，在催化剂作用下充分反应。下图表示平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化的平衡曲线。回答下列问题：

（1）该反应的反应热ΔH_______0（填“>”或“<”），压强的相对大小：p1_______p2（填“>”或“<”）。

（2）压强为p2，温度为300℃时，该反应的化学平衡常数K=________________。

（3）下列各项中，不能说明该反应已经达到平衡的是________________________________。

A．容器内气体压强不再变化　　　　　　　 B．v（CO）：c（H2）：v（CO3OH）=1:2:1

C．容器内的密度不在变化　　　　　　　　 D．容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化

E.容器内各组分的质量分数不再变化

（4）某温度下在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的体积，平衡_________（填字母）。

A．向正反应方向移动　　　 B．向逆反应方向移动　　　 C．不移动

作出此判断的依据是__________________________________________________________________。

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（10分）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池方面取得了新的突破。甲醇燃料电池的工作原理如图甲装置所示。

（1）甲醇进入　　　　　　 极（填“正”或“负”）。

（2）工作一段时间后，当0.2 mol甲醇完全反应生成CO2 时，有_____NA的电子转移。

（3）若甲装置中“负载”为图乙装置，则：A(Pt)电极的反应式为　　　　　 　　 ，乙装置中总反应化学方程式为　　　　 　　 。若乙装置溶液体积为500mL，且忽略电解过程中溶液体积的变化，A极的质量增加5.40g时，乙装置中所得溶液的H+的浓度为：　　　　 。

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I．甲醇是一种重要化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。

（1）利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H1

②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　 △H2 =41 kJ·mol-1 回答下列问题：　

①已知反应①中的相关的化学键键能（“CO”表示CO的化学键）数据见表：由此计算△H1=________ kJ·mol-1

②请写出CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g)的热化学方程式：____________________该反应的平衡常数K3=_______________ 。 （反应①和反应②对应的平衡常数为K1和K2）

（2）由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。该电池负极的电极反应式为________________。

Ⅱ．在2L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)+O2 (g)2NO2 (g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：

（3）如图所示表示NO2变化曲线的是____，用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v=_____。

（4）能说明该反应已达到平衡状态的是_______（填序号）。

a．v(NO2) =2V(O2)　　　　 b．容器内压强保持不变

c．体系颜色不再改变　　 d．容器内密度保持不变

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（8分）能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，研究甲醇具有重要意义。

（1）用CO合成甲醇的反应为 　　　 　　　　　　 　 。

；在容积为1L的密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2，实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的 　　　　　　 　 （填“<”“>”或“=”）0。

（2）利用工业废水中的CO2可制取甲醇，其反应为。

①已知下列反应的能量变化如图所示：

由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为　 　　　　　　　 　　　 。

②为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示，从反应开始到平衡，　 　　　　　　　　 　　 ．

（3）工业上可利用甲醇部分氧化法制取氢气。在一定温度下以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2所示。在制备H2时最好控制=　 　　　　　　 　　 。

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甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，研究甲醇具有重要意义。有人模拟用CO和H2合成甲醇，其反应为：CO(g) + 2H２(g) ⇌ CH3OH(g)  △H<0

（1）在容积固定为1L的密闭容器内充入2 mol CO和4 mol H2发生上述反应，20min时用压力计监测容器内压强的变化如下：

则反应从开始到20min时，以CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=_________mol/(L·min)，该温度下平衡常数K=___________，若平衡后增大压强，则K值_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（2）在恒温恒容的密闭容器中，不能判定CO(g)+2H２(g) ⇌CH3OH(g) △H<0，反应达到平衡的是___________；

A、压强保持不变       　　　　　　 B、气体的密度保持不变

C、气体平均摩尔质量保持不变  　　　　　 D、速率v（H２）：v（CH3OH）=2：1

（3）如图是甲醇燃料电池结构示意图，C是________（填“正”或“负”）极，写出此电极的电极反应式__________________________________________。

（4）若以该电池为电源，用石墨做电极电解100mL CuSO4溶液，电解一段时间后，两极均收集到11.2L的气体（标准状况下），则原CuSO4溶液的物质的量浓度为________mol/L。

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（16分）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇： CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)，现在实验室模拟该反应并进行分析。

（1）下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是__________（填序号）。

A. 恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化

B. 一定条件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等

C. 一定条件下，CO、H₂和CH₃OH的浓度保持不变

D. 一定条件下，单位时间内消耗2 mol CO，同时生成1 mol CH₃OH

（2） 右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ΔH__________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

② T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁_______K₂

(填 “＞”、“＜”或“＝”)。

③ 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

（3）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，甲醇燃料电池的工作原理如右图所示。

①请写出c口通入的物质发生的相应电极反应式_________________。

②工作一段时间后，当0.2 mol甲醇完全反应生成CO₂ 时，有___________N_A个电子转移。

（4）利用右装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于________ 处。

若X为锌，开光K置于________处，该电化学防护法称为________。

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（17分）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)

（1）判断反应达到平衡状态的依据是　　　　　 　　 （填序号）。

a． 生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

b． 混合气体的密度不变

c． 混合气体的平均相对分子质量不变

d． CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

（2）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该反应的平衡常数表达式K=　　　　　　　　　 ，△H　　　　　　 0(填“>”、“<”或“=”)。

②要提高CO的转化率，可以采取的措施是_____________（填序号）。

a．升温　　　　　　　　　　　　

b．加入催化剂

c．增加CO的浓度　　　　　　

d．加入H2加压

e．加入惰性气体加压　　　　

f．分离出甲醇

③300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是 　　　 （填字母）。

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．重新平衡时c（H2）/ c（CH3OH）减小

④某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则CO的转化率为　　　　　 　　 ，此时的温度为　　　　 　 。以CH3OH表示该过程的反应速率v(CH3OH)=　　　　　 　 mol /（L · min）。

（3）下图表示在温度分别为T1、T2时，平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线，A、C两点的反应速率A____C（填“＞”、“＝”或“＜”，下同），A、C两点的化学平衡常数A_____C，由状态B到状态A，可采用______的方法（填“升温”或“降温”）。

（4）已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) 　 ΔH ＝－a kJ·mol－1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　　 ΔH ＝－b kJ·mol－1

③H2O(g)= H2O(l)　　　　　　 ΔH＝－c kJ·mol－1

则，CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(l)　　 ΔH＝　　　　 kJ·mol－1。

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（14分）

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) 下表为不同温度下的平衡常数(K)

（1）该反应的平衡常数表达式K=　　　　　 ，ΔH　　　　　 0(填“>”、“<”或“=”)。

（2）将1 mol的H2 和 1 mol 的 CO充入 1 L 恒容密闭反应器中，达到平衡后，容器内的压强为开始时的60%，求CO的平衡转化率（写出计算过程）。

（3）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是

　　　　　　 （填字母）。

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．重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小

（4）其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应。300℃时，H2的转化率随时间的变化如图所示，请补充完成350℃时H2的转化率随时间的变化示意图。

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甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下方法来合成甲醇：

（1）用CO2生产甲醇。

已知：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（l）　 △H=﹣akJ•mol﹣1；

2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）　　　　　　　　　　 △H=﹣b kJ•mol﹣1；

则表示CH3OH（g）燃烧的热化学方程式为：____________________。

（2）用CO生产甲醇。

已知：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，下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ΔH__________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______K2 (填 “＞”、“＜”或“＝”)。

③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

（3）甲醇（CH3OH）可以用作燃料电池，该电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。负极发生的电极反应式是________________________，正极发生的电极反应式是_______________________。

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