甲醇是一种化工原料，在工业生产中有重要的应用。Ⅰ.在l.0L恒容密闭容器中投入1 molC...

甲醇是一种化工原料，在工业生产中有重要的应用。

Ⅰ.在l.0L恒容密闭容器中投入1 molCO2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pl<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.甲醇是基本有机化工原料。甲醇及其可制得的产品的沸点如下。

（1）在425℃、Al2O3做催化剂，甲醇与氨气反应可以制得二甲胺。二甲胺显弱碱性，与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____________。

（2）甲醇制甲醚的化学方程式为2CH3OHCH3OCH3+H2O，一定温度下，在体积为1.0L的恒容密闭容器中发生该反应。己知387℃时该反应的化学平衡常数K=4，若起始时向容器I中充入0.10molCH3OH、0.15molCH3OCH3和0.10molH2O，则反应将向______（填“正”或“逆”）反应方向进行。

（3）以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如下图所示。

电源的负极为__________（填“A”或“B”），写出阳极的电极反应_________；若参加反应的O2为1.12m3（标准状况），则制得的碳酸二甲酯的质量为______kg。

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(16分)能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。

（1）一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H=－49.0kJ·mol－1。相关数据如下：

①cl__________c2(填“>”、“<”或“=”)，a=____________；

②该温度下反应的平衡常数K=__________；若甲中反应10s时达到平衡，则0～10s内甲中的平均反应速率v(H2)=__________。

③下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是________(填字母编号)；

a．v(CO2)消耗=v（CH3OH）生成

b．气体的密度不再随时间改变

c．CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变

d．气体的平均相对分子质量不再随时间改变

④其他条件不变，达到平衡后，下列不能提高H2转化率的操作是________(填字母编号)。

a．降低温度　　 b．充入更多的H2　　 c．移除甲醇　　 d．增大容器体积

（2）工业生产中H2S尾气可用NaOH溶液吸收。常温下，用a mol·L-1的NaOH溶液吸收尾气后得到的溶液中c(S2－)=c(OH－)，此时溶液的pH=12，则此时溶液中的溶质为_________(填化学式)，溶液中c(HS－)=__________mol·L-1(用含a的代数式表示，溶液体积变化忽略不计)。

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甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO和1molH2，不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。下列说法正确的是

A.P总1<P总2

B.混合气体的密度不再发生变化，说明该反应已达到平衡状态

C.图2中M点能正确表示该反应平衡常数的对数(1gK)与温度的关系

D.若P总1=0.25MPa，则Y点的平衡常数Kp=64(MPa)-2

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甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO和1molH2，不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。下列说法正确的是

A.P总1<P总2

B.混合气体的密度不再发生变化，说明该反应已达到平衡状态

C.图2中M点能正确表示该反应平衡常数的对数(1gK)与温度的关系

D.若P总1=0.25MPa，则Y点的平衡常数Kp=64(MPa)-2

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甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO和1molH2，不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。下列说法正确的是

A.P总1<P总2

B.混合气体的密度不再发生变化，说明该反应已达到平衡状态

C.图2中M点能正确表示该反应平衡常数的对数(1gK)与温度的关系

D.若P总1=0.25MPa，则Y点的平衡常数Kp=64(MPa)-2

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甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO和1molH2，不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。下列说法正确的是

A.P总1<P总2

B.混合气体的密度不再发生变化，说明该反应已达到平衡状态

C.图2中M点能正确表示该反应平衡常数的对数(1gK)与温度的关系

D.若P总1=0.25MPa，则Y点的平衡常数Kp=64(MPa)-2

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工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g); ΔH=-49.0kJ/mol。某温度下，将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图实线所示（实线）。图中数据a（1,6）表示：在1min时H2的物质的量是6mol。

（1）第一分钟内H2的平均反应速率是________列式并计算该温度下的化学平衡常数K=______

（2）下列时间段平均反应速率最大的是_______

A.0-1min　　　　　　　　　　 B.1-3min　　　　　　　　　 C.3-8min　　　　　　　　 D.8-11min

（3）仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线I对应的实验条件改变是__________，曲线Ⅱ对应的实验条件改变的是_____________。

（4）若在d点时向体系内充入2molCO2和2molH2O，此时V正_____V逆（大于，小于，等于）

（5）已知：

①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g); ΔH1=-283.0kJ/mol

②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g); ΔH2=-241.8kJ/mol

③CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g); ΔH3=-192.2kJ/mol

在工业上常用CO和H2合成甲醇，该反应的热方程式为_____________

（6）如图是甲醇燃料电池原理示意图，回答下列问题：电池负极的电极反应是：__________。

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(14分)甲醇是一种重要的化工原料，在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有：

(1)用CH4和02直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　 　 。

(2)某温度下，向4 L恒容密闭容器中通人6 mol C02和6mol CH4，发生反应(i)，平衡体系中各组分的体积分数均为，则此温度下该反应的平衡常数K=　　　　　 ，CH4的转化率为　　　　　　　　　　　　 。

(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：

，科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是　　 (填“3．5× 106 Pa” “4．O×106 Pa”或“5.0× 106 Pa”)。

②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 。

(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、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。DMFC的工作原理如图所示：

①通入a气体的电极是电池的　 　　　 　 (填“正”或“负”)极，其电极反应式为　　 .

②常温下，用此电池以惰性电极电解O．5 L饱和食盐水(足量)，若两极共生成气体1．12 L(已折算为标准状况下的体积)，则电解后溶液的pH为　　 (忽略溶液的体积变化)。

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甲醇是一种重要的化工原料。甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源，具有广泛的应用前景。现有如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CH3OH和1molH2O，一定条件下发生反应：CH3OH (g)+ H2O (g) CO2(g) +3 H2 (g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下表所示。　

①已知：CH3OH (g)+ O2 (g) CO2(g) + 2H2 (g)　 H1= —192.9kJ/mol　

H2(g)+ O2 (g) H2 O(g)　 H2= —120.9kJ/mol　

则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变△H3=_____　　　　　　　　　　　　　 。　

②10~30 min内，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。　

③该反应的平衡常数表达式为K=__________________。　

④下列措施中能使平衡时n(CH3OH)／n(CO2)减小的是(双选)___________。　

A．加入催化剂　　　　　　　　　　 B．恒容充入He(g)，使体系压强增大　

C．将H2(g)从体系中分离　　 D．再充入1molH2O　

（2）甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸。　

①在常温下，用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液过程中，当混合液的pH=7时，所消耗的V(NaOH)___(填“＜”或“＞”或“＝”) 20. 00 mL。　

②在上述滴定操作中，若将甲酸换成盐酸，请在图中的相应位置画出相应的滴定曲线。(1滴溶液约0.04mL)　

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（10分）硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下：

（1）以N₂和H₂为原料合成氨气。一定温度下，在密闭容器中充入ImolN₂和3molH₂发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的，则N₂的转化率________；若容器压强恒定，达到平衡状态时，N=的转化率为，则________（‘填“>”、“<”或“=”）。

（2）用氨催化氧化法可生产硝酸，其生产过程可表示为：

4NH₃+5O₂4NO+6H₂O    4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃

现以3.4吨液氨为原料来生产质量分数为50%的硝酸，理论上需要加水的质量为________

吨。（假设生产过程中反应物和生成物均无损耗）

（3）硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：

2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂,NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂。若在标准状况下有NO、NO₂的混合气体（不考虑N₂O₄）恰好与50mL 1． 0 mol·L^-1的Na₂CO₃溶液反应完全，且生成NaNO₂和NaNO₃的物质的量的比为4：1，则在混合气体中NO气体的体积分数为多少?（请写出计算过程）

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