工业上用CO和H2合成CH3OH：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。反应的平衡常数...

工业上用CO和H2合成CH3OH：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。反应的平衡常数如下表：

下列说法正确的是

A．该反应的△H> 0

B．加压、增大H2浓度和加入催化剂都能提高CO的转化率

C．工业上采用5 ×103 kPa和250℃的条件，其原因是原料气的转化率高

D．t℃时，向1 L密闭容器中投入0.1 mol CO和0.2 mol H2，平衡时CO转化率为50%，则该温度时反应的平衡常数的数值为100

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工业上用CO和H2合成CH3OH：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。反应的平衡常数如下表：

下列说法正确的是

A．该反应的△H> 0

B．加压、增大H2浓度和加入催化剂都能提高CO的转化率

C．工业上采用5 ×103 kPa和250℃的条件，其原因是原料气的转化率高

D．t℃时，向1 L密闭容器中投入0.1 mol CO和0.2 mol H2，平衡时CO转化率为50%，则该温度时反应的平衡常数的数值为100

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工业上用CO和H2合成CH3OH：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。反应的平衡常数如下表：

下列说法正确的是

A．该反应的△H > 0

B．加压、增大H2浓度和加入催化剂都能提高CO的转化率

C．工业上采用5 ×103 kPa和250℃的条件，其原因是原料气的转化率高

D．t℃时，向1 L密闭容器中投入0.1 mol CO和0.2 mol H2，平衡时CO转化率为50%，则该温度时反应的平衡常数的数值为100

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工业上用CO和H2合成CH3OH：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。反应的平衡常数如下表：

下列说法正确的是

A. 该反应的△H>0

B. 加压、增大H2浓度和加入催化剂都能提高CO的转化率

C. 工业上采用5×103 kPa和250℃的条件，其原因是原料气的转化率高

D. t℃时，向2L密闭容器中投入0.2 mol CO和0.4 mol H2，平衡时CO转化率为50%，则该温度时反应的平衡常数的数值为100

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工业上用CO和H2合成CH3OH：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。平衡常数如下表：下列说法正确的是( )

A. 该反应的△H> 0

B. 加压、增大H2浓度和加入催化剂都能提高CO的转化率

C. 工业上采用5 ×103 kPa和 250℃的条件，其原因是原料气的转化率高

D. t℃时，向 1 L密闭容器中投入0.1 mol CO和0.2 mol H2，平衡时CO转化率为50%，则该温度时反应的平衡常数的数值为100

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（14分）工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：

CO(g) ＋ 2H₂(g) CH₃OH(g)         ΔH

（1）下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

①由表中数据判断ΔH________0 （填“＞”、“＝”或“＜”）；

②某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，此时的温度为________。

（2）T℃时，在时间t₀时刻，合成甲醇反应达到平衡，若在t₁时刻将容器的体积缩小一倍，假定在t₂时刻后又达到新的平衡，请在图中用曲线表示在t₁～t₂阶段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图（其它条件不变，曲线上必须标明氢气、甲醇）。

（3）300℃、1.01×10⁵Pa下，上述反应的ΔH数值为90.8 kJ/mol。在该温度下，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

请比较以下每组数据的大小（填“>”、“<”或“=”）：

①2c₁________c₃      ② x+y 90.8     ③Ф₁+Ф₃________1

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（17分）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇： CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)。

（1） 分析该反应并回答下列问题：

① 平衡常数表达式为K=________。

② 下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是______________（填序号）。

a. 恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化

b. 一定条件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等

c. 一定条件下，CO、H₂和CH₃OH的浓度保持不变

d. 一定条件下，单位时间内消耗2 mol CO，同时生成1 mol CH₃OH

（2） 下图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“＝”)。

② T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁____________K₂(填“＞”、“＜”或“＝”)。

③ 若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______________。

a. 升高温度b. 将CH₃OH(g)从体系中分离

c. 使用合适的催化剂d. 充入He，使体系总压强增大

（3） 已知在常温常压下：

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

② 2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)  ΔH ＝-b kJ·mol^-1

③ H₂O(g)= H₂O(l)  ΔH＝-c kJ·mol-1

则，CH₃OH(l)+O₂(g) =CO(g)+2H₂O(l)   ΔH＝______________kJ·mol^-1。

（4） 2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇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____________, c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6.4 g甲醇完全反应生成CO₂时，有___________N_A个电子转移。

（5） 以上述电池做电源，用上图所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示）：

_______________________________________________________，

_______________________________________________________。

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甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)　 △H=-90.8 kJ/mol。

（1）T℃下上述反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中开始只加入CO、H2，反应10min后测得各组分的浓度如下：

①该时间段内反应速度v(H2)=　　　　 　　 　　 。

②升高温度后，K　　　 　　 (填“＞”“＜”或“=”)160。

③比较此时正、逆反应速率的大小：　　 　　　 　　 (填“＞”“＜”或“=”)。

（2）①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是　　　　　　　 。

A．升高温度

B．将CH3OH(g)从体系中分离

C．使用合适的催化剂

D．充入，使体系总压强增大

②下列情形能说明该反应已达到平衡状态的是　　　　 　　 　　 (填序号)．

A．每消耗1mol CO的同时生成2molH2

B．容器中混合气体的密度不随时间而变化

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

（3）已知在常温常压下：已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1

③H2O(g)=H2O(l)△H=-ckJ•mol-1

则CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=_________

（4）甲醇燃烧电池容易携带、容易存储等优点，目前被认为将会替代传统的电池成为携带型设备的主要电源。右图是甲醇的质子交换燃料电池膜型，X极的电极反应式为　　　　　　　 ，空气以20%为氧气计算，极每消耗1甲醇，Y极必须消耗标准状况下　　 　　 L空气中的氧气。

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甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g)　　 ΔH

（1）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。

由表中数据判断ΔH________0 (填“＞”、“＝”或“＜”)，化学平衡常数表达式K=________；

（2）300℃时，在体积为2.0 L的密闭容器中通入2 mol CO和4 mol H2，经过20 s达到平衡状态，

①计算20 s内CO的反应速率为________，此时容器中甲醇的体积分数为_________；

②若向上述平衡体系中同时加入1mol CO，2mol H2和1mol CH3OH气体，平衡移动情况是__________(填“向右”、“向左”或“不移动”)，原因是________________________

（3）已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)＋3O2 (g) = 2CO2 (g)＋4H2O(g)　　 ΔH＝－1277.0kJ/mol

②2CO(g)+O2 (g) = 2CO2(g)　　 ΔH＝－566.0kJ/mol

③H2O(g) =H2O(l)　　 ΔH＝－44kJ/mol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：

__________________；

（4）甲醇、氧气可制作燃料电池，写出以氢氧化钾为电解质甲醇燃料电池负极反应式_______________；如图，电解KI溶液制碘，在粗试管中加入饱和的KI溶液，然后再加入苯，插入一根石墨电极和一根铁电极，使用该燃料电池做电源，铁电极与极___________（填正或负）相连接，通电一段时间后，断开电源，振荡试管，上层溶液为_______色，当有 1.27g碘单质生成时,需要_______g CH3OH。

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