(10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)C...

(10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)

（1）下图表示反应中能量的变化。

①此反应的ΔH=___________。

②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　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 　 。

（2）一种新型燃料电池，是用两根金属铂做电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通入CH3OH和O2。装置图如下所示：

①经测定，电子流动方向由b到a，则甲醇从_______(填“A”或“B”)口通入，该极的电极反应式为___________________。

②该电池工作一段时间后，正极附近的碱性____(填“增强”、“减弱”或“不变”)。

③用该电池电解(惰性电极)硝酸银溶液时，每消耗32 g CH3OH，生成银的质量为___ g。

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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上图所示。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）某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题：

(a)当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2的体积为____mL(标准状况)，丙池中______(填“C”或“D”)极析出_____g铜。

(b)若丙池中电极不变，将其中溶液换成NaCl溶液，开关闭合一段时间后，甲池中溶液的pH将____(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；丙池中溶液的pH将________。

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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）图中正反应速率：ν（A）___ν（B）；平衡常数： K(A)_____K(C)；平均摩尔质量：M(B)_____M(C)(填“>”、“<”或“=”)。

（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．2V正（CH3OH）=V正（H2）

C．容器中CH3OH浓度与CO浓度相等

D．容器中混合气体的密度保持不变

（4）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）为 __________ L。

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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 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A 时，容器的体积为20 L。

（1）T1℃反应的平衡常数为_______________。

（2）图中P1 _______ P2（填“>”、“<”或“=”）。如反应开始时仍充入10 mol CO和20 mol 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B时的描述正确的是________

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）以CH3OH、O2、稀H2SO4组成燃料电池，写出该电池正极的电极反应式：_________________。

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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 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A 时，容器的体积为20 L。

（1）T1℃反应的平衡常数为_______________。

（2）图中P1 _______ P2（填“>”、“<”或“=”）。

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

（4）关于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化学平衡状态B时的描述正确的是___

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

（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___________________________________。

（6）以CH3OH、O2、稀H2SO4组成燃料电池，写出该电池正极的电极反应式：__。

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甲醇是一种用途广泛的化工原料,也可作为燃料。请回答以下问题：

（1）工业上常用下列反应制备甲醇：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)　 ΔH= —90.1KJ•mol-1，该反应自发的条件是________。

（2）实验室模拟用CO和H2反应来制甲醇。在250℃下，将一定量的CO和H2投入2L的密闭容器中，各物质的物质的量（mol）变化如下表所示：（前6min没有改变条件）

①从0min-4min这段时间的反应速率v（CO）=_________

②250℃时该反应平衡常数K的值为________。

③若第6min时只改变了一个条件，则所改变的条件是________。

④若反应过程中保持温度不变，第20min时,该反应的v正______v逆。(填“ > ”，“ < ”或“ = ”)

（3）若在一恒容的密闭容器中通入物质的量之比为1：1的CO和H2来生产CH3OH，画出不同温度下，反应相同时间时CO的体积分数随温度变化的图像。_______________

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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)　　 △H=?

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

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　　 △H=－566.0kJ·mol-1

2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)　　 △H=－1453.0kJ·mol-1

则制备甲醇反应的△H =　　 　　　 　　 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2min到4min之间，H2的平均反应速率为________ mol·Lˉ1·minˉ1。

反应在第2min时改变了反应条件，改变的条件可能是　　　　　　 (填字母序号)。

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 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。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。请在右图中补画出从t2到t4正反应速率随时间的变化曲线。

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甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。

（1）工业上可用下列两种反应制备甲醇：

CO(g) + 2H₂(g)  CH₃OH(g)  ΔH₁

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

已知：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）。

（2）生产甲醇的原料CO和H₂来源于：CH₄(g) + H₂O(g)  CO(g) + 3H₂(g)  ΔH₄。

一定条件下CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则ΔH₄______0，P_{1_________}P₂

（填“<”、“>”或“＝”）

（3）某实验小组设计如图b所示的甲醇燃料电池装置，工作一段时间后，溶液的PH________ (填增大、减小、不变)。负极的电极反应式为_______             ______。

（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。粗铜电解得到精铜的的电解池中，阳极材料是________；阴极材料是________；

阳极泥为：________

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甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，还可以作为燃料电池的原料。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，发生的主要反应如下:

①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1 （已知：CO的结构与N2相似）

②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2

③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3

回答下列问题:

(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:

由此计算ΔH1=______kJ·mol-1，已知ΔH2=-58kJ·mol-1，则ΔH3=_____kJ·mol-1。

(2)已知:

若甲醇的燃烧热为ΔH3，试用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示CO(g)+2H2(g) CH3OH(l)的ΔH=________。若ΔH1=-285.8 kJ·mol-1，ΔH2=+283.0 kJ·mol-1，某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，同时生成3.6g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为______。

(3)以CH4和H2O为原料，通过下列反应也可以制备甲醇。

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

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

CH4(g)+H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为__________.

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甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2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＝－116 kJ·mol－1

（1）已知：　　 △H2＝－283 kJ·mol－1

　　　　　 △H3＝－242 kJ·mol－1

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为：

_______________________________________________；

（2）在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃、 270℃三种温度下合成甲醇的规律。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1mol）与CO平衡转化率的关系。请回答：

①在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是__________

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

（3）在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示：

若5min～10min只改变了某一条件，所改变的条件是_________________________；且该条件所改变的量是_______________。

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