能源问题是人类社会面临的重大课题，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌．而甲...

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

（12 分）能源问题是人类社会面临的重大课题。甲醇是未来重要的绿色能源之一。

（l）已知：在 25 ℃、101 kPa 下,1g 甲醇燃烧生成 CO₂和液态水时放热 22．70kJ 。请写出甲醇燃烧的热化学方程式________。

（2）由CO₂和H₂合成甲醇的化学方程式为：CO₂（g）+ 3H₂ （g）CH₃OH（g）+H₂O （g ）.在其它条件不变的情况下，实验测得温度对反应的影响如下图所示（注：T₁、T₂均大于300 ℃）

①合成甲醇反应的△H________0。（填“>”、“<”或“=” ）。

②平衡常数的表达式为:________．温度为T₂时的平衡常数________温度为T₁时的平衡常数（填“>”、“<”或“=”）

③在T₁温度下，将1mol CO₂和 1 molH₂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α，则容器内的压强与起始压强的比值为________。

（3）利用甲醇燃料电池设计如下图所示的装置。

该装置中 Pt 极为________极；写出 b极的电极反应式________．

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能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的绿色能源之一。

（1）利用工业废气 CO2 可制取甲醇。 下列两个反应的能量关系如图：

则 CO2与 H2 反应生成 CH3OH 的热化学方程式为_______________________。

（2）CH4 和 H2O(g)通过下列转化也可以制得 CH3OH；

I． CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) 　△H>0

II． CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 　　△H<0

将 1.0 mol CH4和 3.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为 100 L)中，在一定条件下发生反应 I， CH4 的转化率与温度、压强的关系如下图所示：

①已知压强 p1， 温度为 100 ℃时反应 I 达到平衡所需的时间为 5 min，则用 H2表示的平均反应速率为______________；

②图中的 p1_______p2(填“<”、 “>”或“=”)，判断的理由是________________________。

③若反应 II 在恒容密闭容器进行，下列能判断反应 II 达到平衡状态的是_________(填字母)。

a.CH3OH 的生成速率与消耗 CO 的速率相等

b.混合气体的密度不变

c混合气体的总物质的量不变

d．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

④ 在某温度下，将一定量的CO和 H2投入10 L 的密闭容器中发生反应 II， 5 min 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 5 min 时只改变了某一条件，则所改变的条件是_____________； 10 min 时测得各物质浓度如上表，此时 v正_______v逆(填“<”、 “>”或“=”)。

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能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的绿色能源之一。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。

Ⅰ.CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）ΔH＝＋206.0 kJ/mol

Ⅱ.CO（g）＋2H2（g）=CH3OH（g）ΔH＝－129.0 kJ/mol

（1）CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为_____。

（2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O（g）通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为________；

②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为________。

（3）在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，将1.0 mol CO与2.0 mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________（填字母序号）。

A．c（H2）减小

B．正反应速率加快，逆反应速率减慢

C．CH3OH的物质的量增加

D．重新平衡时减小

E．平衡常数K增大

（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有甲醇蒸气重整法。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：___。

（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式_______________；

②写出除去甲醇的离子方程式___________________。

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能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的绿色能源之一。

（1）利用工业废气CO2可制取甲醇，已知常温常压下下列反应的能量关系如图：

则CO2与H2反应生成CH3OH的热化学方程式为_____________________

（2）CH4和H2O(g)通过下列转化也可以制得CH3OH；

I．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　　 △H1>0

Ⅱ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 　　 △H2<0

将1.0molCH4和3.0molH2O(g)通入反应室(容积为100L)中，在一定条件下发生反应I，CH4的转化率与温度、压强的关系如下图所示。

①已知温度为T1℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为________；

②图中的p1_______p2(填“<”、“>”或“=”)，判断的理由是________________________。

③若反应Ⅱ在恒容密闭容器进行，下列能判断反应Ⅱ达到平衡状态的是_________(填序号)。

a．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

b．混合气体的密度不变

c．混合气体的总物质的量不变

d．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

④在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中发生反应II，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时只改变了某一条件，则所改变的条件是_____________；10min时测得各物质浓度如表，10min时v正_______v逆(填“<”、“>”或“=”)。

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（10分）能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质之一。

（1）合成甲醇的反应为：CO（g）＋2H₂（g）CH₃OH（g）；下图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ（CH₃OH）与反应温度的关系曲线，则该反应的△H________0。（填“＞、＜或＝”下同）

（2）在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H₂，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器内的压强为开始时的________倍。

（3）利用甲醇燃料电池设计如图所示的装置：

①则该装置中b为________极，写出装置中电解池内发生反应的离子方程式 ________，

②当锌片的质量变化为12．8 g时，a极上消耗的O₂ 在标准状况下的体积为________L。

（4）低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，其中一种技术是将CO₂转化成有机物实现碳循环。如：

2CO₂（g）＋2H₂O（l）== C₂H₄（g）＋3O₂（g）      ΔH＝+1411．0 kJ/mol

2CO₂（g）＋3H₂O（l）== C₂H₅OH（1）＋3O₂（g）  ΔH＝+1366．8 kJ/mol

则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方程式________。

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（10分）能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质之一。

（1）合成甲醇的反应为：CO（g）＋2H₂（g）CH₃OH（g）△H；右图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ（CH₃OH）与反应温度的关系曲线，则该反应的△H________

________0（填“＞、＜ 或 ＝ ”）

（2）若在230℃时，平衡常数K=1。若其它条件不变，将温度升高到500℃时，达到平衡时，K________1 （填“＞、＜ 或 ＝ ”）

（3）在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2．5mol CO和7．5mol H₂，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器内的压强为开始时的________倍。

（4）利用甲醇燃料电池设计如右图所示的装置：则该装置中Cu极为________极。

①写出b极的电极反应式 ________。

②当铜片的质量变化为12．8 g时：a极上消耗的O₂在标准状况下的体积为________L。

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能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质之一。

（1）合成甲醇的反应为：CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）；下图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度的关系曲线，则该反应的△H__________0。（填“＞、＜或＝”下同）

（2）在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器内的压强为开始时的__________倍。

（3）利用甲醇燃料电池设计如图所示的装置：

①则该装置中b为____________极，写出装置中电解池内发生反应的离子方程式_______________________。

②当锌片的质量变化为12．8 g时，a极上消耗的O2 在标准状况下的体积为___________L。

（4）低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，其中一种技术是将CO2转化成有机物实现碳循环。如：

2CO2（g）＋2H2O（l）= C2H4（g）＋3O2（g） ΔH＝+1411．0 kJ/mol

2CO2（g）＋3H2O（l）= C2H5OH（1）＋3O2（g） ΔH＝+1366．8 kJ/mol

则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方程式____________________________________。

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能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质之一。

（1）合成甲醇的反应为：

CO（g）＋2H₂（g）CH₃OH（g）；△H

下图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数 φ（CH₃OH）与反应温度的关系曲线，若在230℃时，平衡常数K=1。若其它条件不变，将温度升高到500℃时，达到平衡时，K________1 （填“＞、＜ 或 ＝ ”）

（2）利用甲醇燃料电池设计如下图所示的装置：则该装置中Cu极为________极；写出b极的电极反应式 ________，当铜片的质量变化为12．8 g时：a极上消耗的O₂在标准状况下的体积为________L。

（3）工业中常将BaSO₄转化为BaCO₃后，再将其制成各种可溶性的钡盐（如：BaCl₂）。

具体做法是用饱和纯碱溶液浸泡BaSO₄粉末，并不断补充纯碱，最后BaSO₄转化为BaCO₃。现有足量BaSO₄悬浊液，在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌，为使SO₄^2-物质的量浓度达到0.0lmol·L^－1以上，则溶液中CO₃^2-物质的量浓度应≥ mol·L^－1

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