（15分）甲醇来源丰富，价格低廉，是一种重要的化工原料，有着非常重要、广泛的用途。工业上通...

（15分）甲醇来源丰富，价格低廉，是一种重要的化工原料，有着非常重要、广泛的用途。工业上通常用水煤气在恒容、催化剂和加热的条件下生产甲醇，其热化学方程式为：

2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)　 　 ΔH=-90.8kJ/mol。

（1）该反应的平衡常数表达式为：K=　　　　 ，如升高温度，K值将　　　　 （填：增大、减小或不变）。

（2）以下各项不能说明该反应达到平衡状态的是　　　　　　　　 .

A、混合气体的密度保持不变　　　　　　 B、甲醇的质量分数保持不变

C、CO的浓度保持不变　　　　　　　 　　 D、2v逆(H2)=v正(CH3OH)

（3）在2100C、2400C和2700C三种不同温度、2 L恒容密闭容器中研究合成甲醇的规律。

上图是上述三种温度下不同的H2和C0的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线Z对应的温度是　　　 　　 。由起始达到a点所需时间为5min，则H2的反应速率　　　　 mol/(L·min)。

（4）某兴趣小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。

①该电池工作时，正极是　　 　 极（填“a”或 “b”）；

②该电池负极反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。

（1）工业生产甲醇的常用方法是：CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)  △H = —90.8kJ/mol。

已知：2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)      △H = —571.6kJ/mol；

H₂(g)+O₂(g)=H₂O(g)             △H = —241.8kJ/mol；

2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)   △H = —566.0kJ/mol

CH₃OH(g) = CH₃OH(l)      △H = —37.3kJ/mol

①计算液体CH₃OH的燃烧热为________________________。

②若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)，下列表示该反应达到平衡状态的标志有________________________（填字母序号）。

A．有1个H—H键生成的同时有 3个C—H键生成

B．CO百分含量保持不变

C．容器中混合气体的压强不变化

D．容器中混合气体的密度不变化

（2）制甲醇所需要的H₂，可用下列反应制取：H₂O(g)+CO(g) H₂(g)+ CO₂(g)  △H＜0，某温度下该反应的平衡常数K=1。若起始时c(CO)=1mol•L^-1，c(H₂O)=2mol•L^－1，试回答下列问题：

①该温度下，反应进行一阶段时间后，测得H₂的浓度为0.5mol•L^-1，则此时该反应v(正)________v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）；

②若反应温度不变，达到平衡后，H₂O的转化率为________。

（3）某实验小组设计了如右图7所示的甲醇燃料电池装置。

①该电池工作时，OH^— 向________________极移动（填“a”或“b”）；

②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池负极反应的离子方程式为________。

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Ⅰ.甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。

（1）工业生产甲醇的常用方法是CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1,H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1。

①H2的燃烧热ΔH＝___________kJ·mol－1。

②CH3OH(g)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(g)的反应热ΔH＝________________。

（2）工业上利用甲醇制备氢气常用方法之一是甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)=CO(g)＋2H2(g)，此反应能自发进行的原因是______________。

Ⅱ.铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O。请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：

（1）放电时：正极的电极反应式是________________；当外电路通过1 mol电子时，理论上正极板的质量增加___g。

（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成___、B电极上生成____。

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（15分）甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。

⑴工业生产甲醇的常用方法是：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)  △H＝－90.8 kJ/mol。

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

H₂(g) +O₂(g) = H₂O(g)        △H＝－241.8 kJ/mol

①H₂的燃烧热为________▲________kJ/mol。

②CH₃OH(g)＋O₂(g)CO(g)＋2H₂O(g)的反应热△H＝________▲________。

③若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有________▲________。（填字母）

A．CO百分含量保持不变

B．容器中H₂浓度与CO浓度相等

C．容器中混合气体的密度保持不变

D．CO的生成速率与CH₃OH的生成速率相等

⑵工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：

①甲醇蒸汽重整法。该法中的一个主要反应为CH₃OH(g)CO(g)＋2H₂(g)，此反应能自发进行的原因是________▲________。

②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO₂—ZnO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）影响关系如图所示。则当n(O₂)/n(CH₃OH)＝0.25时，CH₃OH与O₂发生的主要反应方程式为________▲________；在制备H₂时最好控制n(O₂)/n(CH₃OH)＝________▲________。

⑶在稀硫酸介质中，甲醇燃料电池负极发生的电极反应式为________▲________。

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Ⅰ.甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。

（1）工业生产甲醇的常用方法是CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。

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

H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1

①H2的燃烧热ΔH＝___________kJ·mol－1。

②CH3OH(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g)的反应热ΔH＝________________。

（2）工业上利用甲醇制备氢气常用方法之一是甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)===CO(g)＋2H2(g)，此反应能自发进行的原因是____________________________。

Ⅱ.铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：

Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O

请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：

（1）放电时：正极的电极反应式是________________；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加________g。

（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成________、B电极上生成________。

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甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，都是重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。

I．用CO2生产甲醇、乙醇

(1)已知：H2的燃烧热为-285.8 kJ/mol，CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol，CH3OH(g)=CH3OH(l)　 △H= -37.3 kJ/mol，则CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+ H2O(1)　　 △H=____kJ/mol。

(2)将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应[生成 H2O(g)]，如图1表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系。

①a、b两点化学反应速率分别用Va、Vb，表示，则Va ___Vb（填“大于”、“小于”或“等于”）。

②列出a点对应的平衡常数表达式K= ____________________。

(3)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示，下列说法正确的是_____。

A.该反应的正反应为放热反应

B．压强大小关系为p1＜p2＜p3

C．M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10－2

D．在p2及512 K时，图中N点υ(正)＜υ(逆)

(4)CO2催化加氢合成乙醇的反应为：2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g) +3H2O(g) △H；m代表起始时的投料比，即m＝

①图3中投料比相同，温度T3＞T2＞T1，则该反应的焓变△H____0（填“＞”、“＜”）。

②m=3时，该反应达到平衡状态后p(总)=20a MPa，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图4所示，则曲线b代表的物质为_________（填化学式），T4温度时，反应达到平衡时物质d的分压p(d)=___________。

Ⅱ．甲醇的应用

(5)以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图5所示。

离子交换膜a为_____（填“阳膜”、“阴膜”），阳极的电极反应式为______________。

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甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。

Ⅰ.用CO2生产甲醇

（1）已知：H2的燃烧热为-285.8kJ/mol，CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol，

CH3OH(g)=CH3OH(l)　　 ΔH=-37.3kJ/mol

则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=__kJ/mol。

（2）将CO2和H2按物质的量之比1：3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应，如图1两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2转化率随温度的变化关系。

其中a点的平衡常数表达式为：__。

②a，b两点化学反应速率分别用Va、Vb表示，则Va__Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。

（3）在1.0L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示，下列说法正确的是__。

A.该反应的正反应为放热反应

B.压强大小关系为p1<p2<p3

C.M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2

D.在p2及512K时，图中N点v(正)<v(逆)

Ⅱ.用CO生产甲醇

（4）已知：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，如图3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“=”)。

Ⅲ.甲醇的应用

（5）甲醇制氢气。甲醇水蒸气重整制氢反应：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)　　 ΔH=+49kJ/mol。某温度下，将[n(H2O)：n(CH3OH)]=1：1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为___。

（6）以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图4所示。阳极的电极反应式为__。

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甲醇来源丰富，有广泛的用途和广阔的应用前景，工业上可以利用CO和CO2生产甲醇，同时可以利用甲醇生产丙烯。制备甲醇，丙烯过程可能涉及的反应如下：

反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 △H1=－49.0kJ/mol

反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　 △H2

反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H3=－90.0kJ/mol

反应Ⅳ：3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)　 △H4=－31.0kJ/mol

回答下列问题：

(1)反应Ⅱ的ΔH2=________。

(2)反应Ⅲ能够自发进行的条件是________(填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”)，据研究该反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于保持催化剂Cu2O的量不变，原因是________(用化学方程式表示)。

(3)恒温，恒容密闭容器中，对于反应Ⅰ，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是________。

A.混合气体的密度不再变化

B.混合气体的平均相对分子质量不再变化

C.CO2的生成速率与CH3OH的生成速率相等

D.容器的压强不再变化

(4)甲醇生产丙烯的同时，还生成乙烯。在某催化剂作用下，2L密闭容器中加入0.5mol甲醇，经过相同时间后测得甲醇转化率及丙烯的选择性(生成丙烯的甲醇与甲醇转化量的比值)与反应温度之间的关系如图所示。计算600℃时反应甲醇生产丙烯的反应Ⅳ平衡常数________。若将容器体积压缩为1L，其他条件不变，在如图中作出甲醇平衡转化率随温度的变化曲线。________。

(5)研究表明，甲醇可由CO2在强酸性水溶液中通过电解合成，则生成甲醇的反应电极反应式：_______。

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甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。请回答下列问题：

（1）工业生产甲醇的常用方法是CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　 ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。

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

H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　 ΔH＝－241.8 kJ·mol－1；

2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　 ΔH＝－566.0 kJ·mol－1；

CH3OH(g)===CH3OH(l)　 ΔH＝－37.3 kJ·mol－1。

计算液体CH3OH的燃烧热为　　　　　　　　　　 。

（2）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脱氮工艺进行处理，在硝化细菌的作用下将NH氧化为

NO（2NH4++3O2＝2HNO2+2H2O +2H+；2HNO2 +O2＝2HNO3）。然后加入甲醇，甲醇和NO反应转化为两种无毒气体。写出加入甲醇后反应的离子方程式：　　　　　　　　　　 　　 。

（3）甲醇不完全燃烧产生的CO可利用I2O5来除去，其反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g) +I2(s)。不

同温度下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO，测得的CO2体积分数随着时间

t变化曲线如图所示。则：

①T2温度时，0~0.5 min的反应速率v(CO)=　　　　　　　 。

②T1温度时，反应达到平衡，CO的转化率为　　　　　　 ，化学平衡常数K=　　　　　　　 （用具体数值表示）。

③下列说法正确的是　　　　　　 （填编号）。

A．容器内压强不变，表明反应达到平衡状态

B．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

C．单位时间内，消耗a mol CO，同时消耗2a mol CO2， 表明反应v(正)<v(逆)

D．两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等

E．反应5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)为吸热反应

（4）将500 mL（标准状况）甲醇不完全燃烧产生的气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管，170 ℃下充分反应，用水­—乙醇液充分溶解产物I2，定容到100 mL。取25.00 mL，用0.0100 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00 mL，则样品气中CO的体积分数为　　　　　　　　 。（已知：气体样品中其他成分与I2O5不反应；2Na2S2O3＋I2＝2NaI＋Na2S4O6）

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甲醇是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。

（1）工业上常用CO和H2合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　 △H

①已知：aA(g)+bB(g)=xX(g)+yY(g)　 △H=x△Hm[X(g)]+y△Hm[Y(g)]-a△Hm[A(g)]-b△Hm[B(g)]。

△Hm[X(g)]表示X(g)的摩尔生成焓，其余类推。25℃101kPa时，CO(g)、H2(g)、CH3OH(g)的摩尔生成焓分别为-110.5kJ·mol-1、0、-201.2kJ·mol-1，则上述反应的△H=_____。

②某温度下，向容积为2L的密闭容器中加入1molCO和2molH2，发生上述反应，CO转化率随时间的变化如图所示：

该温度下反应的平衡常数为_______；若起始压强为9MPa，则10min时容器中的压强为_______；若保持其它条件不变，起始时加入2molCO和2molH2，达到平衡，相应的点可能是上图A、B、C、D中的____。

③若只改变反应的一个条件，能使平衡体系中增大的措施有_______________（答出两点即可）。

④若投料时CO与H2的物质的量之比恒定，温度、压强对CO平衡转化率的影响如图所示，如图中X点的v（逆）____________Y点的v（正）（填“>”“<”或“=”），理由是_____________。

（2）工业上常用CH3OH来制备HCOOH（甲酸）。已知25℃时，0.1mol·L-1HCOOH溶液的pH为2.3，则甲酸的电离度计算式为______；向0.1mol·L-1HCOOH溶液中加水或加入少量HCOONa晶体时，会引起同样变化的是_______（填编号）。

A．溶液的pH增大　　　　　　　　　 B．HCOOH的电离程度增大

C．溶液的导电能力减弱　　　　　　 D．溶液中c（OH-）减小

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