甲醇是重要的化工原料和燃料。将CO2与含少量CO的H2混合，在恒容密闭容器中发生反应：CO...

甲醇是重要的化工原料和燃料。将CO2与含少量CO的H2混合，在恒容密闭容器中发生反应：CO2(g)＋ 3H2(g) CH3OH(g)  +  H2O(g)，图1是在两种投料比[c（CO2）/c（H2+ CO）]分别为1:4和1:6时，CO2平衡转化率随温度变化的曲线， 图2是生成的甲醇/过氧化氢燃料电池的工作原理示意图

下列有关说法正确的是

A. 图1中b点对应的平衡常数K值大于c点

B. 图1中a点对应的H2的转化率等于30%

C. 图2中电极M上发生还原反应

D. 图2中电极N的反应式： H2O2 +2e- + 6H+= 2H2O

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甲醇是重要的化工原料和燃料。将CO2与含少量CO的H2混合，在恒容密闭容器中发生反应：CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)，图1是在两种投料比[c(CO2)/c(H2+CO)]分别为1:4 和1:6 时，CO2平衡转化率随温度变化的曲线，图2 是生成的甲醇/过氧化氢燃料电池的工作原理示意图：

下列有关说法正确的是（　　 ）

A. 图2中电极M上发生还原反应

B. 图2中电极N的反应式：H2O2+2e−+2H+=2H2O

C. 图1中b点对应的平衡常数K值大于c点

D. 图1中a点对应的H2的转化率等于30%

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在密闭容器中，5 mol H2与2 mol CO2发生反应：3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。反应达到平衡时，改变温度(T)和压强(p)，反应混合物中甲醇(CH3OH)的物质的量分数变化情况如下图所示。下列说法错误的是

A．P1>P2>P3>P4

B．甲醇的物质的量分数越高，反应的平衡常数越大

C．若T1> T2> T3>T4，则该反应为放热反应

D．缩小容积，可以提高CH3OH在混合物中的质量分数

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在密闭容器中，5 mol H2与2 mol CO2发生反应:3H2(g)十CO2(g)≒CH3OH(g)+H2O(g)反应达到平衡时，改变温度(T)和压强(P)，反应混合物中甲醇(CH3OH)的物质的量分数变化情况如图所示下列说法错误的是

A．P1> P2> P3>P4

B．甲醇的物质的量分数越高，反应的平衡常数越大

C．若T1> T2> T3>T4，则该反应为放热反应

D．T4、P4、时，H2的平衡转化率为60%

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“碳化学”是绿色化学的重要组成部分。

(1)由CO2制备甲醇的过程发生的主要反应如下：

反应I: CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) △H 1<0；

向2 L恒容密闭容器中充入3molH2和1.5molCO2，在一定条件下该反应l0min时达到平衡状态，二氧化碳的转化率a(CO2)=60%，则v(H2) =_________________________。(填字母)。

若要同时提高反应速率和甲醇的产量，以下措施一定可行的是

a.升高温度　　 b.缩小容器体积　　 c.分离出甲醇　　 d.增加CO2的浓度

(2)已知: CO2(g)+ 2H2(g)C(s)+ 2H2O(g) △H =-90.0kJ/mol ；H2O(1)=H2O(g) △H =+44.0kJ/mol； C(s)的燃烧热为394.0kJ/mol。则H2的燃烧热为_________kJ/mol。

(3)在某条件下，将4molH2和1molCO2，置于2L密闭容器中发生反应:

反应II :CO2(g)+4H(g) CH4(g)+2H2O(g) △H2

反应Ⅲ: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　　 △H3

CO2转化率、CH4和CO 选择性随温度变化情况分别如图所示(选择性: 转化的CO2中生成CH4或CO 的百分比)。

①反应II的△H2________(填“>”、“<“或“=")0，理由是_________________________。

②350℃时，反应II 的平衡常数K=_______。为减少CO 在产物中的比率，可采取______的措施有______(例举一例回答)。

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甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：

i CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)　　 ∆H1=Q kJ·mol-1

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

iii. CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　　　　　　 ∆H3=− 99 kJ·mol-1

回答下列问题：

（1）Q=_________

（2）图中能正确反映平衡常数K3(反应iii的平衡常数)随温度变化关系的曲线为__（填字母）

（3）如图为单位时间内CO2+H2、CO+ H2、CO/CO2+H2三个条件下生成甲醇的物质的量浓度与温度的关系(三个条件下通入的CO、CO2和H2的物质的量浓度相同)。490K时，根据曲线a、c判断合成甲醇时主要发生的反应为________(填“i”或“iii”)；由曲线a可知，甲醇的量先增大后减小，其原因是_________________________________。

（4）如图是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池:电极a的反应式为____________，若隔膜为阳离子交换膜，则每转移6mol电子，溶液中有_______mol Na+向____________(填“正极区”或“负极区")移动。

（5）CO2经催化加氢也可以生成低碳烃，主要有两个竞争反应：

反应I:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)

反应II :2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)

在1L恒容密闭容器中充入2molCO2和4molH2测得平衡时有关物质的物质的量随温度变化如图所示。T1℃时,CO2的转化率为______。T1℃时，反应I的平衡常数K=_________(保留三位有效数字)。

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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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甲醇是重要的化工原料，也是一种优质的燃料。

Ⅰ.甲醇脱氢制取甲醛的原理为CH3OH(g)HCHO(g) +H2(g)。某科研小组在2 L密闭容器中充入1 mol CH3OH，对该反应进行了一系列的研究，得到甲醇的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。

（1）下列选项中，能说明该反应达到平衡状态的是__________；

a．v(CH3OH) =v(HCHO)　　　　　　　　　　 b．H2的体积分数不再变化

c．甲醛的质量分数不再改变　　　　　 　　 d．混合气体密度不变

（2）在t1时，该反应的平衡常数为K=________________，此温度下，从反应开始到平衡所经过的时间为5 s，则v(HCHO)为_______mol/(L·min)。向此容器中再通入1.1 mol CH3OH和1.1 mol H2，则平衡向_________（填“正反应”或“逆反应”）方向移动；

（3）600 K时，Y点甲醇的v(正)_______v(逆) (填“>”、“<”或“=”)，理由是_____________________；

Ⅱ.已知：CH3OH(g) +CuO(s)=HCHO(g) +Cu(s)+H2O(g)　　 ΔH1=－a kJ/mol；

2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)　　 ΔH2=－b kJ/mol；

（4）则在铜作催化剂时：2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g) ΔH3=______kJ/mol（用含a，b的代数式表示）；

Ⅲ.如图所示是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池：

（5）a极电极反应式为__________________________，若隔膜为阴离子交换膜，则电池工作一段后，电池负极区溶液中n(OH－)_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。

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（甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料，它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中。工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：

CO(g)2H₂(g)CH₃OH(g)Q

下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

（1）判断反应达到平衡状态的依据是（   ）

A．混合气体的密度不变

B．混合气体的平均相对分子质量不变

C．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等

D．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化

（2）由表中数据判断Q________0 （填“＞”、“”或“＜”），要提高CO转化率，可采取的措施

是（   ）

A．加入催化剂       B．充入CO       C．充入H₂      D．升温

（3）某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得cmol／L，则以CH₃OH表示的反应速率v________mol /(L·min)，

CO的转化率为________。

（4）原料CO和H₂可以由C和H₂O反应制取，涉及的反应方程式如下：

C(s)CO₂(g) 2CO(g)               平衡常数K₁

C(s)H₂O(g) CO(g)H₂(g)          平衡常数K₂

CO(g)H₂O(g) H₂(g)CO₂(g)        平衡常数K₃

则K₁、K₂ 、K₃之间的关系是：________。

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