Ⅰ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：CH3OH(g) + H2O(g) CO...

Ⅰ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：

CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) ；△H>0

（1）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示该反应的速率为　　　　　　 。

（2）判断 ⑴ 中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)　　　　　　　　　 。

①v正(CH3OH) = 3v逆(H2)

②混合气体的密度不变　

③混合气体的平均相对分子质量不变

④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化

（3）右图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g)，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL，维持其他条件不变，若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为　　 L(连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响)。

Ⅱ．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(于固定容器中进行):2H2(g) + CO(g)CH3OH(g)

（1）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“=”)。

②300℃下，将2mol CO、6mol H2和4molCH3OH充入2L的密闭容器中，判断反应　　　　 (填“正向”或“逆向”)进行。

③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

（2）右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”)。

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(10分)甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：

CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g) ΔH＞0。

（1）在一定条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g)，20 s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示的该反应的速率为________。

（2）判断（1）中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)________。

①v正(CH3OH)＝v正(CO2)

②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变

④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化

（3）下图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1 mol CH3OH(g)和2 mol H2O(g),向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g)，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为a L。试回答：

①反应达到平衡时容器B的体积为1.5a L，容器B中CH3OH的转化率为________，A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为B________A(填“＞”“＜”或“＝”)。

②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响)。

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Ⅰ.甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)；△H>0

（1）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示该反应的速率为___。

（2）如图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g)，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL，维持其他条件不变，若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为___L(连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响)。

Ⅱ.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(于固定容器中进行)：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)

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）300℃下，将2molCO、6molH2和4molCH3OH充入2L的密闭容器中，判断反应___(填“正向”或“逆向”)进行。

（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

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(10分)甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：

CH3OH(g)＋H2O(g) CO2(g)＋3H2(g) ΔH＞0。

（1）在一定条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g)，20 s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示的该反应的速率为________。

（2）判断（1）中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)________。

①v正(CH3OH)＝v正(CO2)

②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变

④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化

（3）下图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1 mol CH3OH(g)和2 mol H2O(g),向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g)，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为a L。试回答：

①反应达到平衡时容器B的体积为1.5a L，容器B中CH3OH的转化率为________，A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为B________A(填“＞”“＜”或“＝”)。

②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响)。

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甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是

① CH₃OH(g) ＋ H₂O(g) ＝ CO₂(g) ＋ 3H₂(g)；△H＝＋49.0 kJ·mol^-1

② CH₃OH(g) ＋1/2O₂(g) ＝ CO₂(g) ＋ 2H₂(g)；△H＝－192.9 kJ·mol^-1

下列说法正确的是

A．CH₃OH的燃烧热为192.9 kJ·mol^-1

B．反应①中的能量变化可用如右图表示

C．CH₃OH转变成H₂的过程一定要吸收能量

D．根据②推知反应CH₃OH(l)＋1/2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂(g)的△H＞－192.9 kJ·mol^-1

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科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇：

( CO2 + 3H2 = CH3OH + H2O )，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。

已知 H2(g)、 CO(g) 和 CH3OH(l) 的燃烧热△H分别为285.8 kJ·mol1、283.0 kJ·mol1和726.5kJ·mol1。请回答下列问题：

（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ

（2）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T1、T2均大于300℃）；下列说法正确的是________（填序号）

①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的

平均速率为v(CH3OH)= mol·L1·min1

②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

③该反应为放热反应

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时 增大

（3）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为,则容器内的压强与起始压强之比为　　　　　　　　　　　　 ( 用  表示 )

（4）已知甲醇燃烧的化学方程式为2CH3OH +3O2 =2CO2 +4H2O ，在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为　　　　　　　　　　　　　 ，正极的反应式为　　　　　　　　　　　　　　

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甲醇是一种重要的工业原料，利用甲醇可以制氢气．

Ⅰ．甲醇与水蒸气反应可以直接制得氢气．

已知CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）△H＞0，一定条件下，向体积为2L的恒容器密闭容器中充入1.2molCH3OH（g）和2.8molH2O（g），实验测得，反应共吸收的能量和甲醇的体积分数随时间变化的曲线图象如图1．

（1）从反应开始至平衡，H2的平均反应速率为___________．

（2）该条件下，CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）的△H=__________，该反应的平衡常数为__________．

（3）在D点时，将容器的体积压缩为原来的一半，同时再充入7.2mol的H2O（g），CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）平衡_________________移动（填“往左”、“往右”或“不”）．

Ⅱ．将甲醇燃料电池高温电解等物质的量的H2O﹣CO2混合气体可以间接制备H2．其基本原理如图2所示．

（4）甲醇燃料电池以酸性溶液为电解质，写出电池负极的电极反应式_________．

（5）电解池中发生的总反应方程式为_________________．

（6）当质子交换膜中通过的H+数目为4.816×1023时，理论上电解池中产生的H2为_______________L（标准状况）．

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甲醇被称为2l世纪的新型燃料。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。上图是该过程中能量变化示意图，请写反应进程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。

① CH3OH燃料电池放电过程中，通入O2的电极附近溶液的pH___________（填“增大”、“减小”、“不变”）。

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　　　　　　　　　　　 。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。

③用平衡移动原理解释图中电解池中阴极区pH增大的原因：

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(1)氢能源是绿色燃料，可以减少汽车尾气的排放，利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)。下图是该反应的能量变化图：

①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)的ΔH________0(选填“>”“＝”或“<”)。

②图中途径(Ⅱ)的条件是__________________，途径(Ⅰ)的反应热________途径(Ⅱ)的反应热(选填“>”“＝”或“<”)。

③在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________________________________。

(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：

①2NH3(g)＋CO2(g)===NH2CO2NH4(s)　ΔH＝－159.5 kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH＝＋116.5 kJ/mol

③H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式__________________。

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（1）氢能源是绿色燃料，可以减少汽车尾气的排放，利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气：CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)。下图是该反应的能量变化图：

①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)的ΔH________0(选填“>”“＝”或“<”)。

②图中途径(Ⅱ)的条件是__________________，途径(Ⅰ)的反应热________途径(Ⅱ)的反应热(选填“>”“＝”或“<”)。

③在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________________________________。

（2）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：

①2NH3(g)＋CO2(g)===NH2CO2NH4(s)　ΔH＝－159.5 kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH＝＋116.5 kJ/mol

③H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式__________________。

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