作为应对油气时代过后能源问题的一条解决途径，甲醇受到越来越多的关注。已知在常温常压条件下，...

作为应对油气时代过后能源问题的一条解决途径，甲醇受到越来越多的关注。已知在常温常压条件下，1gCH₃OH（l）完全燃烧释放出22.7kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为

A．CH₃OH(l) +O₂(g) == CO₂(g) + 2H₂O(l)；△H＝－726.4kJ/mol

B．2CH₃OH(l) + 3O₂(g) == 2CO₂(g) + 4H₂O(g)；△H＝－1452.8kJ/mol

C．CH₃OH(l) +O₂(g) == CO₂(g) + 2H₂O(l)；△H＝726.4kJ/mol

D．2CH₃OH(l) + 3O₂(g) == 2 CO₂(g) + 4H₂O(l)；△H＝－1452.8kJ/mol

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近年来，由CO₂催化加氢合成甲醇的相关研究受到越来越多的关注。该方法既可解决CO₂废气的利用问题，又可开发生产甲醇的新途径，具有良好的应用前景。已知4.4 g CO₂气体与H₂经催化加氢生成CH₃OH气体和水蒸气时放出4.95 kJ的能量。

(1)该反应的热化学方程式为：__________________________________________.

(2)在270℃、8 MPa和适当催化剂的条件下，CO₂的转化率达到22%，则4.48 m³(已折合为标准状况)的CO₂在合成CH₃OH气体过程中能放出热量________ kJ.

(3)又已知H₂O(g)===H₂O(l)　ΔH＝－44 kJ/mol，则CO₂气体与H₂气体反应生成CH₃OH气体16g和液态水时放出热量为________kJ．

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甲醇作为可再生能源，越来越受到人们的关注。已知甲醇制备的有关化学反应的平衡常数及焓变数据如下

（1）反应③的K3＝__，ΔH3＝___。

（2）对于反应②升高温度平衡常数___(填“增大”“减小”或“不变”)。

（3）500℃时测得反应③在某时刻CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.1、0.8、0.3、0.15，则此时v正__v逆(填“>”“<”或“＝”)。

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甲醇作为可再生能源，越来越受到人们的关注。已知甲醇制备的有关化学反应的平衡常数及焓变数据如下

(1)反应③的K3＝__________________，ΔH3＝__________________。

(2)500℃时，将2mol CO2和2mol H2充入2L的恒容密闭容器中发生反应②，5min后达到平衡后，则0~5min内，用H2表示的反应速率v(H2)＝________。

(3)500℃时，测得反应③在某时刻CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.1、0.8、0.3、0.15，则此时v正_________v逆(填“>”“<”或“＝”)。

(4)若一定量的CO2和H2在绝热恒容的条件下发生上述反应②，下列可以作为判断该反应达到平衡的标志有_________________________。

a.混合气体的平均相对分子质量不再改变

b.混合气体中CO2、H2、H2O、CO(g)的含量相等

c. v(CO2)生成=v(CO)消耗

d.容器内温度不再变化

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甲醇是一种重要的化工原料，在化工领域有广泛应用。

（1）甲醇燃料电池由于结构简单、能量转化率高、对环境天污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如如图所示：

①该电池正极的电极反应为___，放电过程中负极区域溶液的pH值___(填“变大”或“变小”或“不变”）。

②该电池总反应的化学方程式为___。

（2）二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高校、光谱、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。

①如图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。则阳极产生ClO2的电极反应式为____。

②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况）时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为___mol。

（3）英国《自然》杂志近期报道了一种新型铝离子电池，以金属铝和石墨为电极，用A1Cl4-和有机阳离子构成电解质溶液，其放电工作原理如图所示。

①电池放电时负极的电极反应式为___。

②充电时有机阳离子向___电极移动（填“铝”或“石墨”）。

③电池充电时，电路中每转移0.15mol电子，理论上生成___g铝。

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面对目前世界范围内的能源危机，甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。

（1）已知在常温常压下反应的热化学方程式：

①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　　　　 ΔH1＝－90 kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　 ΔH2＝－41 kJ·mol－1

写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：_______________________。

（2）在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。

①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；

②在温度和容积不变的情况下，再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，平衡常数________。

（3）关于CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　　　　 ΔH1＝－90 kJ·mol－1 正确的是_____________________

A.温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化，证明已经达到平衡状态

B. 2V（CO）正= V（H2）逆

C.温度和体积一定时，容器内压强不变，证明已经达到平衡状态

D.百分比组成2W(CO)=W(H2)，证明已经达到平衡状态

E.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态，证明已经达到平衡状态

F.温度越高越有利于该反应自发进行

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І.甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。

已知在常温常压下反应的热化学方程式：

①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　　 ∆H1=-90kJ·mol-1

②CO(g)+H2O(g) CO2(g) + H2(g)　　 ∆H2=-41kJ·mol-1

写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：___________________。

Ⅱ. 已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

请回答下列问题：

(1)反应①是__________（填“吸热”或“放热“）反应

(2)观察①②③可推导出K1、K2、K3之间的关系，则K3=_______（用K1、K2表示）

(3)某温度时，反应①式中各物质的平衡浓度符合下式：20×c(CH2OH)=3×c(CO)×c3(H2)，试判断此时的温度为____________。

(4)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.4 mol· L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.4 mol·L-1mol۰L-1，则此时V（正）______V（逆）（填“>”、 “=”或“<”）。

(5)对应反应③，一定条件下将H2(g)和CO2(g)以体积比3:1置于恒温恒容的密闭容器发生反应，下列能说明该反应达到平衡状态的有_____________。

A.体系密度保持不变

B.H2和CO2的体积比保持不变

C.混合气体的平均相对分子量不变时，反应一定达到平衡状态

D.当破坏CO2中2个碳氧双键，同时破坏H2O中的2个氧氢键，反应一定达到平衡状态

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关于阿伏伽德罗常数NA，下列说法正确的是（　　 ）

A．常温常压下，1mol白磷中含有共价键为4NA

B．标准状况下，22.4L甲醇完全燃烧产生NA个CO2分子

C．常温常压下，46g NO2、N2O4混合物中，分子数为NA

D．1L1mol/L Na2CO3溶液中，阴离子个数大于NA

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（1）浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、某温度和催化剂的条件下合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的研究开发。已知:

①1mol CO完全燃烧放出283.0kJ的热量;

②1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44.0 kJ的热量;

③2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)　　 ΔH=-15.5 kJ·mol-1

则2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l) ΔH=__________。

（2）工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一个放热的可逆反应,反应条件是高温、高压并且需要合适的催化剂。已知形成1mol H—H键、1mol N—H键、1mol N≡N键放出的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ。则:

①若1 mol氮气完全反应生成氨气可放出的能量为__________kJ。

②如果将1 mol氮气和3 mol氢气混合,使充分反应,反应放出的能量总小于上述数值,为什么?__________。

③实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,反应经过10分钟后,生成10 mol 氨气,则用氮气表示的化学反应速率是__________mol·L-1·min-1。

④一定条件下,当合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是__________。

a.以同一物质表示的正反应速率和逆反应速率相等

b.正反应速率最大,逆反应速率为0

c.氮气的转化率达到最大值

d.氮气和氢气的浓度相等

e.N2、H2和NH3的体积分数相等

f.反应达到最大限度

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甲醇（沸点65℃）是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）常温下，1g甲醇完全燃烧生成液态水时放出22.7kJ的热量，写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 ________________________________________________。

（2）现有反应CO(g)＋2H2(g) =CH3OH(g)过程中能量变化如图所示，写出该反应的热化学方程式_______________________________；

该反应在不同温度下的化学平衡常数 K（250℃）____K（350℃）（填“大于”或“小于”）,

若恒温恒容下，将3molCO和6molH2充入密闭容器中进行该反应，反应达到平衡，测得容器内压强为开始时的0.6倍，CO的转化率为_______。

（3）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4OH- =2CO32-+6H2O，则负极的电极反应式为：________________________。

（4）如果以该燃料电池为电源，石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极的电极反应式为：_____________；如果电解一段时间后NaC1溶液的体积为1L，溶液中的OH-物质的量浓度为0.01 mol•L-1（25℃下测定），则理论上消耗氧气的体积为_________mL（标况下）。

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