甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物。有关反应的热化学方程式如下：①2CH3...

甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物。有关反应的热化学方程式如下：

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol

③H2O(g)= H2O(l)△H=-44kJ/mol

I.写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和H2O(l)的热化学方程式：_________________。

II. 工业上可用CO和H2制取甲醇：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=akJ/mol。为研究该反应平衡时CO转化率与反应物投料比(反应物投料比=)以及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并依反应数据绘出下图：

回答下列问题：

（1）反应热a____0(填“>”或“<”)，判断理由是______。

（2）在其他条件相同，曲线I、II分别表示反应物投料比不同时的反应过程曲线。

①反应物投料比I_____II(填“>”或“<” 或“=”)。

②若按曲线II反应，n(CO)起始=10mol，反应物投料比=0.5，则A点的平衡常数(Ka)值为____，B点的平衡常数(Kb)值为________________。

（3）为提高CO的转化率，除了可以适当改变反应物与生成物的浓度外，还可以采取的措施有：________________、_______________。

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甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物。有关反应的热化学方程式如下：

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol

③H2O(g)= H2O(l)△H=-44kJ/mol

I.写出CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和H2O(l)的热化学方程式：_________________。

II. 工业上可用CO和H2制取甲醇：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=akJ/mol。为研究该反应平衡时CO转化率与反应物投料比(反应物投料比=)以及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并依反应数据绘出下图：

回答下列问题：

（1）反应热a____0(填“>”或“<”)，判断理由是______。

（2）在其他条件相同，曲线I、II分别表示反应物投料比不同时的反应过程曲线。

①反应物投料比I_____II(填“>”或“<” 或“=”)。

②若按曲线II反应，n(CO)起始=10mol，反应物投料比=0.5，则A点的平衡常数(Ka)值为____，B点的平衡常数(Kb)值为________________。

（3）为提高CO的转化率，除了可以适当改变反应物与生成物的浓度外，还可以采取的措施有：________________、_______________。

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甲醇燃料电池由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注，其工作示意图如下，其总反应为 2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列说法不正确的是( )

A. 电极 A 是负极，物质 a 为甲醇

B. 电池工作时，电解液中的 H＋通过质子交换膜向 B 电极迁移

C. 放电前后电解质溶液的 pH 增大

D. b 物质在电极上发生的电极反应式为： O2+4eˉ+2H2O＝4OHˉ

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甲醇燃料电池由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注，其工作示意图如下，其总反应为 2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列说法不正确的是( )

A.电极 A 是负极，物质 a 为甲醇

B.电池工作时，电解液中的 H＋通过质子交换膜向 B 电极迁移

C.放电前后电解质溶液的 pH 增大

D.b 物质在电极上发生的电极反应式为： O2+4eˉ+2H2O＝4OHˉ

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开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

（1）已知：①2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（g）　　 △H1＝﹣1275.6kJ•mol-1

②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）　　 △H2＝﹣566.0kJ•mol-1

③H2O（g）＝H2O（l）　　 △H3＝﹣44.0kJ•mol-1

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：___。

（2）工业上甲醇利用水煤气合成，反应为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)　 ΔH<0。在一定条件下，将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示：

①平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%，则CO的转化率为___。

②X轴上a点的数值比b点___(填“大”或“小”)。

③生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）　 △H＞0，一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1。则T1___T2（填“＜”、“＞”、“＝”，下同）；A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小关系为____。

（3）现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图2所示，其中Y为CO2。

写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式___。在电解池中生成N2O5的电极反应式为___。

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开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

（1）已知：①2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（g）　　 △H1＝﹣1275.6kJ•mol-1

②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）　　 △H2＝﹣566.0kJ•mol-1

③H2O（g）＝H2O（l）　　 △H3＝﹣44.0kJ•mol-1

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：___。

（2）工业上甲醇利用水煤气合成，反应为CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)　 ΔH<0。在一定条件下，将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示：

①平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%，则CO的转化率为___。

②X轴上a点的数值比b点___(填“大”或“小”)。

③生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）　 △H＞0，一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1。则T1___T2（填“＜”、“＞”、“＝”，下同）；A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小关系为____。

（3）现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图2所示，其中Y为CO2。

写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式___。在电解池中生成N2O5的电极反应式为___。

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开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

（1）已知：① 2CH₃OH(1) + 3O₂(g) = 2CO₂(g) + 4H₂O(g)  ΔH₁ = – 1275.6 kJ/mol

② 2CO(g) + O₂(g) = 2CO₂(g)    ΔH₂ = – 566.0 kJ/mol

③ H₂O(g) = H₂O(1)  ΔH₃ = – 44.0 kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：___________。

（2）生产甲醇的原料CO和H₂来源于：CH₄(g) + H₂O(g) CO(g) + 3H₂(g)  ΔH>0

①一定条件下CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则T_l ________T₂(填“<”、“>”、“=”，下同)；A、B、C三点处对应平衡常数（K_A、K_B、K_C）的大小关系为___________。

②100℃时，将1 mol CH₄和2 mol H₂O通入容积为1 L的定容密封容器中，发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是__________

a．容器内气体密度恒定

b．单位时间内消耗0.1 mol CH₄同时生成0.3 mol H₂

c．容器的压强恒定

d．3v正(CH₄) = v逆(H₂)

如果达到平衡时CH₄的转化率为0.5，则100℃时该反应的平衡常数K =___________

（3）某实验小组利用CO(g) 、 O₂(g) 、KOH（aq）设计成如图b所示的电池装置，则该电池负极的电极反应式为___________。

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(15分)开发、使用清洁能源发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。

（1）已知:　　

①2CH3OH(l)+3O2(g）= 2CO2(g)+4H2O(g）ΔH1=-1275．6 kJ·mol-1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g）ΔH2=-566．0 kJ·mol-1

③H2O(g)=H2O(l）ΔH3=-44．0 kJ·mol-1

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:　　　　　　　　　　 。

（2）生产甲醇的原料CO和H2来源于:　　 CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g）ΔH>0

①该反应的平衡常数表达式K=　　　　　　　　 ，一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则T1　　 T2(填“<”“>”或“=”下同)，A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小关系为___________。

②120℃时,将1 mol CH4和2 mol H2O（g）通入容积为1 L的密闭容器中发生反应,不能说明该反应已经达到平衡状态的是　　　　　　　 。

a．容器内气体密度恒定　　　　

b．混合气体的相对分子质量恒定　　　　　

c．容器内的压强恒定

d．3v正(CH4)=v逆(H2）　　　　

e．单位时间内消耗0．3 mol CH4同时生成0．9mol H2

（3）某实验小组利用CO(g)、O2(g)、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,则该电池负极的电极反应式为　　　　　　　　 。当有4mol电子通过导线时，消耗标准状况下的O2体积为　　　　 　　　　 L ,此时电解质溶液的PH值　　　　 　　　 （填“变大”、“变小”或“不变”）

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二甲醚被称为“21世纪的清洁燃料”。利用甲醇脱水可制得二甲醚。反应方程式如下：2CH3OH(g)≒CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1

(1) 二甲醚亦可通过合成气反应制得，相关热化学方程式如下：2H2(g)+CO(g)≒CH3OH(g) ΔH2

CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g) ΔH3 3H2(g)+3CO(g)≒CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH4

则ΔH1=__________________(用含有ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式表示)．

(2)经查阅资料，上述甲醇脱水反应平衡常数Kp的计算式为lnKp= - 2.205+(2708.6137/T)　 (Kp为以分压表示的平衡常数，T为热力学温度)，且催化剂吸附H2O(g)的量会受压强影响，从而进步影响催化效率。

①在一定温度范围内，随温度升高，CH3OH(g)脱水转化为CH3OCH3(g)的倾向__________ (填“增大”、“不变”或“减小”)，ΔH4________2ΔH2+ΔH3 (填“>”、<”或“=”)。

②某温度下(此时Kp=100)，在密闭容器中加入一定量CH3OH，某时刻测得各组分的压如下：

此时正、逆反应速率的大小：V正____V逆(填“>”、“<”或“=”)。

③200℃时，在密闭容器中加入一定量CH3OH，反应到达平衡状态时，体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为__________(填序号).

A．< 1/3　 B．1/3　　 C．1/3~1/2　 D．1/2　　 E．> 1/2

④300℃时，使CH3OH(g)以一定流速通过催化剂，V/F(按原料流率的催化剂量)、压强对甲醇转化率影响如图1所示。请简述在上述条件下，压强对甲醇转化率影响的规律，并解释变化原因__________。

(3)直接二甲醚燃料电池有望大规模商业化应用，工作原理如图2所示。

①负极的电极反应式为__________。

②现利用该电池电解CuC12溶液，当消耗2.3g二甲醚时，电解所得铜的质量为_________g(设电池的能量利用率为50%)。

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