甲醇是重要的化工原料及能源物质。(1)利用CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要...

甲醇是重要的化工原料及能源物质。

(1)利用CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2=-58 kJ·mol-1，在某温度时，将1. 0 mol CO 与2. 0 mol H2充入2 L的空钢瓶中，发生上述反应，在第5 min 时达到化学平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为10%。甲醇浓度的变化状况如图所示:

①从反应开始到5 min 时，生成甲醇的平均速率为________，5 min 时与起始时容器的压强比为______。

②5 min 时达到平衡，H2的平衡转化率α=______%，化学平衡常数K=______。

③1 min 时的v(正)(CH3OH)________4 min时v(逆)(CH3OH ) (填“大于”“小于”或“等于”)。

④若将钢瓶换成同容积的绝热钢瓶，重复上述实验，平衡时甲醇的物质的量分数________10%(填“>”“<”或“=”)。

(2)下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。

①甲中负极的电极反应式为______________________。

②乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为________。

③丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如下图，则图中②线表示的是____的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要____ mL 5. 0 mol·L-1 NaOH溶液。

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甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2 )在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　 △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH 3OH(g)+H2O(g)　　 △H2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　　 △H3

已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

回答下列问题：

（1）CH3OH中氧在周期表中位于___，属于___区元素，与其同周期相邻两种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为___（用元素符号表示），其原因是___。

（2）写出CH3OH的结构式___；反应①的热化学方程式(热量用具体数值表示)___。

（3）当△H2=-58kJ mol-1，则△H3=__kJ mol-1。

（4）CO和H2的混合气体又称水煤气，可由水和煤在一定条件下产生，写出该反应的化学方程式___。

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甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。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，发生的主要反应如下：

①CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） ΔH1

②CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） ΔH2

③CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） ΔH3

回答下列问题：

（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

由此计算ΔH1=______。已知ΔH2=－58 kJ•mol-1，则ΔH3=______。

已知：CO中的化学键是C≡O，CH3OH的结构式为。

（2）已知下列热化学方程式：

①CH3COOH(l)+2O2(g)＝2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=―870.3 kJ·mol－1；

②C(s)+O2(g)＝CO2(g) ΔH2=―393.5 kJ·mol－1；

③H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH3=―285.8 kJ·mol－1。

则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)＝CH3COOH(l)的ΔH=______kJ·mol－1。

（3）中国科学院长春应用化学研究所在甲醇（CH3OH）燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

①该电池工作时，b口通入的物质为___。

②该电池正极的电极反应式为______________。

③工作一段时间后,当12.8 g甲醇完全反应生成CO2时，有____NA个电子转移。

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甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。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，发生的主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 　　　　　　　　　　 △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　　　　 △H2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 　　　　　　　　 △H3

（1）已知相关的化学键键能数据如下：

由此计算△H1=______kJ·mol－1（用数值表示），则△H3=______kJ·mol－1（用△H1和△H2表示）。

（2）向恒温、恒容密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2(g)进行①反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_____（填编号，下同）。

a．体系压强保持不变　　　　　　　　　　　　　　　　

b．v正(CO) = v逆(H2)

c．CO与CH3OH的物质的量之比保持不变

d．每消耗1molCO的同时生成1molCH3OH　　　　

e．混合气体的密度保持不变

（3）向同温、同体积的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入气体进行①反应。甲容器：2mol H2和1molCO；乙容器：1mol H2和0.5mol CO；丙容器：1mol CH3OH。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系正确的是________。

a．转化率：甲>乙　　　　　　　　　　 　　 b．反应放出的热量数值Q：Q甲 = 2Q乙

c．CO的质量m：m甲= m丙> 2m乙 d．容器内压强P：P甲=P丙<2P乙

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甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　 ΔH1

②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH2

③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　 ΔH3

（1）回答下列问题：已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

由此计算ΔH1＝______kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝_______kJ·mol－1。

(2)已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)　 ΔH＝－1 275.6 kJ·mol－1

②H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_________________。

（3）已知常温时红磷比白磷稳定，已知：

①P4（白磷，s）+5O2（g）===2P2O5（s）ΔH1

②4P（红磷，s）+5O2（g）===2P2O5（s）ΔH2

比较反应中ΔH的大小：ΔH1_______ΔH2（填“＞”、“＜”或“=”）。

（4）已知：稀溶液中，H+（aq）+OH﹣（aq）===H2O（l）ΔH=﹣57.3 kJ•，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水，放出的热量_____57.3 kJ（填“＞”、“＜”或“=”）。

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甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　 ΔH1

②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH2

③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　 ΔH3

（1）回答下列问题：已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

由此计算ΔH1＝______kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝_______kJ·mol－1。

(2)已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)　 ΔH＝－1 275.6 kJ·mol－1

②H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_________________。

（3）已知常温时红磷比白磷稳定，已知：

①P4（白磷，s）+5O2（g）===2P2O5（s）ΔH1

②4P（红磷，s）+5O2（g）===2P2O5（s）ΔH2

比较反应中ΔH的大小：ΔH1_______ΔH2（填“＞”、“＜”或“=”）。

（4）已知：稀溶液中，H+（aq）+OH﹣（aq）===H2O（l）ΔH=﹣57.3 kJ•，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水，放出的热量_____57.3 kJ（填“＞”、“＜”或“=”）。

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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，发生的主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-58 kJ/mol

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3=+41 kJ/mol

回答下列问题：

（1）CO2的电子式是_________________。

（2）△H1=______kJ/mol，①反应正向的熵变△S___0(填＞、＜或＝)。

（3）在容积为2L的密闭容器中，充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应)，在其他条件不变时，温度T1、T2对反应的影响图象如图，下列说法正确的是__________(填序号)

①温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=nA/tAmol/(L·min)

②当v(CH3OH) = v(H2O)时，说明反应达到平衡

③混合气体的平均相对分子质量A点大于B点

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时n(H2)与n(CH3OH)比值增大

（4）在T1温度时，将2molCO2和6molH2充入2L密闭容器中，充分反应(上述②反应)达到平衡后，若CO2转化率为50%，，则容器内的压强与起始压强之比为__________；T1温度，反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的平衡常数数值为__________。

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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，发生的主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-58 kJ/mol

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3=+41 kJ/mol

回答下列问题：

（1）CO2的电子式是_________________。

（2）△H1=______kJ/mol，①反应正向的熵变△S___0(填＞、＜或＝)。

（3）在容积为2L的密闭容器中，充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应)，在其他条件不变时，温度T1、T2对反应的影响图象如图，下列说法正确的是__________(填序号)

①温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=nA/tAmol/(L·min)

②当v(CH3OH) = v(H2O)时，说明反应达到平衡

③混合气体的平均相对分子质量A点大于B点

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时n(H2)与n(CH3OH)比值增大

（4）在T1温度时，将2molCO2和6molH2充入2L密闭容器中，充分反应(上述②反应)达到平衡后，若CO2转化率为50%，，则容器内的压强与起始压强之比为__________；T1温度，反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的平衡常数数值为__________。

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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，发生的主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 △H2=-58 kJ/mol

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　 △H3=+41 kJ/mol

回答下列问题：

（1）CO2的电子式是　　　　　　　　　　　　 。

（2）△H1=　　　　 kJ/mol，①反应正向的熵变△S　　 0(填＞、＜或＝)。

（3）在容积为2L的密闭容器中，充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应)，在其他条件不变时，温度T1、T2对反应的影响图像如图，下列说法正确的是__________(填序号)

①温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=nA/tA mol/(L·min)

②当v(CH3OH) = v(H2O)时，说明反应达到平衡

③混合气体的平均相对分子质量A点大于B点

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时n(H2)与n(CH3OH)比值增大

（4）在T1温度时，将2molCO2和6molH2充入2L密闭容器中，充分反应(上述②反应)达到平衡后，若CO2转化率为50%，，则容器内的压强与起始压强之比为__________；T1温度，反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的平衡常数数值为__________。

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甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。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，发生的主反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　　　　　　　 △H1〈0

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g)　　 △H2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　　　　　　 △H3〉0

回答下列问题：

（1）反应①的化学平衡常数K的表达式为　　　 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 　　　 （填曲线标记字母），其判断理由是　　　　　　　　　　　　 。

（2）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率（a）与温度和压强的关系如图2所示。a（CO）值随温度升高而　　　　 （填“增大”或“减小”），其原因是　　　　　 。图2中的压强由大到小为_____，其判断理由是_____。

（3）Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）H2（g）+I2（g）

在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：

上述反应中，正反应速率为v正= k正·x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为速率常数, 其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1，在t=40min时，v正=__________。

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