甲醇被稱為21世紀的新型燃料，工業(yè)上用CH4和H2O為原料通過下列反應①和②，來制備甲醇。
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)  △H      
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H
將0.20 mol CH4和0.30 mol H2O(g)通入容積為10 L的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應①，達到平衡時，CH4的轉化率與溫度、壓強的關系如圖：
（1）溫度不變，縮小體積，①的逆反應速率____________  (填“增大”、“減小”或“不變”)。
（2）反應①的△H____ 0(填“＜”“=”或“＞”)；100℃時的平衡常數(shù)值K= _______。
（3）在壓強為0.1Mpa條件下，將amolCO與3amolH2的混合氣體在催化劑作用下進行反應②再生成甲醇。為了發(fā)尋找合成甲醇的適宜的溫度和壓強，某同學設計了二組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中。請在空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。
300℃時，其他條件不變，將容器的容積壓縮到原來的1/2，對平衡體系產(chǎn)生的影響是(填字母)_________
A．c(H2)減少
B．正反應速率加快，逆反應速率減慢
C．CH3OH的物質的量增加
D．重新平衡時c(H2)/c(CH3OH)減小
（4）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g) △H1=-1275.6 kJ/mol
②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)  △H2=-556.0 kJ/mol    
③H2O(g)=H2O(l) △H3=-44.0 kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳的液態(tài)水的熱化學方程式 _________________。
（5）據(jù)報道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質溶液的新型手機電池，電量可達現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個月才充一次電。其電池反應為：2CH3OH + 3O2 + 4OH－2CO32－+ 6H2O，放電時負極的電極反應方程為_______________________  
（1）增大 
（2）＞；1.35×10-3 
（3）CD
（4）CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) △H= -447.8 kJ/mol
（5）CH3OH － 6e－ + 8OH－==CO32－+6H2O 
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2012?丹東模擬）能源短缺是人類面臨的重大問題．甲醇是一種可再生能源．具有廣泛的開發(fā)和應用前景．因此甲醇被稱為21世紀的新型燃料．
（1）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=_1275.6kJ?mol-1
②H2O（l）═H2O（g）△H=+44.0kJ．mol-1
寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式：
CH3OH（g）+
3
2
O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.8kJ/mol
CH3OH（g）+
3
2
O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.8kJ/mol
．
（2）工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇：
反應A：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
反應B：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2
取五份等體積CO2和H2的混合氣體（物質的量之比均為1：3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應，反應相同時間后，測得甲醇的體積分數(shù)φ（CH3OH） 與反應溫度T的關系曲線如圖所示，則上述CO2轉化為甲醇的反應的△H1
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②對于反應A，若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
BD
BD
．
A．升高溫度                              B．增加CO2的量
C．充入He，使體系總壓強增大             D．按原比例再充入CO2和H2
③某溫度下，將4mol CO和12mol H2，充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）=0.5mol?L-1，則該溫度下該反應的平衡常數(shù)為
0.33
0.33
．
④．某種甲醇-空氣燃料電池是采用鉑作為電極，稀硫酸作電解質溶液．其工作時負極的電極反應式可表示為
CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2↑
CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2↑

（3）對燃煤煙氣中的SO2、NO2設物質的量之比為1：1，與一定量的氨氣、空氣反應，生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥，則該反應的化學方程式為
12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4（NH4）2SO4+4NH4NO3
12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4（NH4）2SO4+4NH4NO3
．
（4）在一定物質的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，則溶液中c（Na+）+c（H+）
＜
＜
 c（NO3-）+c（OH-）（填寫“＞”“=”或“＜”）

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

二甲醚和甲醇被稱為21世紀的新型燃料，以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業(yè)流程如圖1：

I：（1）在一定條件下，容積為 100L密閉容器中發(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）；△H＞0
將1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入該密閉容器 l0min時有0.1mol CO生成，則10min內(nèi)該反應的平均速率v（H2）
0.0003mo1?L-1?min-1
0.0003mo1?L-1?min-1
．
（2）在壓強為0.1MPa條件下，容積為V L某密閉容器中a mol CO與 2a mol H2在催化劑作用下反應生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）平衡時CO的轉化率與溫度、壓強的關系如圖2．
①該反應的△H
＜
＜
0 （填“＜”、“＞”或“=”）．
②100℃時該反應的平衡常數(shù)K=
V2
a2
V2
a2
（用含a、V的代數(shù)式表示）．
③在溫度容積不變的情況下，向該密閉容器再增加a mol CO與 2a mol H2，達到新平衡時，CO的轉化率
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”）．平衡常數(shù)
不變
不變
（填“增大”、“減小”或“不變”）
④在某溫度下，向一個容積不變的密閉容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2反應生成CH3OH（g），達到平衡時CO的轉化率為90%，此時容器內(nèi)的壓強為開始時的
0.55
0.55
倍．
II：某溫度下，向密閉容器中充入2.0mol CO和1.0mol H2O，發(fā)生反應：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）．CO的轉化率隨時間變化關系如圖2，回答下列問題：
（1）如果一個可逆反應的平衡常數(shù)K值很大，下列說法正確的是
C
C
（填字母）．
A．該反應的反應物混合后很不穩(wěn)定
B．該反應一旦發(fā)生將在很短的時間內(nèi)完成
C．該反應達平衡時至少有一種反應物的百分含量很小
D．該反應一定是放熱反應   E．該反應使用催化劑意義不大
（2）t2時刻向平衡體系中再通入1.0mol H2O（g），請在原坐標圖3中將改變這一條件后CO的轉化率的變化結果表示出來．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

甲醇被稱為21世紀的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應I和Ⅱ，用CH4和H2O為原料來制備甲醇．

（1）將1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入反應室（容積為100L），在一定條件下發(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）Ⅰ
CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖1．①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min，則用H2表示的平均速率為
0.0030mol?L-1?min-1
0.0030mol?L-1?min-1
．
②圖中的P1
＜
＜
P2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃時平衡常數(shù)的值為
2.25×10-4
2.25×10-4
．
③在其它條件不變的情況下降低溫度，逆反應速率將
減小
減小
（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）在壓強為0.1MPa條件下，將a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）Ⅱ．
④該反應的△H
＜
＜
0，△S
＜
＜
0（填“＜”、“＞”或“=”）．
⑤若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
BD
BD
．
A．升高溫度                     B．將CH3OH（g）從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大      D．再充入1mol CO和3mol H2
⑥為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中．
實驗編號 T（℃） n（CO）/n（H2） P（MPa）
i 150
1
3
 0.1
ii
150
150
1
3
1
3
 5
iii 350
1
3
1
3
 5
A．請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)．
B．根據(jù)反應Ⅱ的特點，在給出的坐標圖中，畫出其在0.1MPa和5MPa條件下CO的轉化率隨溫度變化的趨勢曲線示意圖（如圖2），并標明各曲線的壓強．

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科目：高中化學 來源： 題型：

甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景，因此甲醇被稱為21世紀的新型燃料．工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇，一定條件下發(fā)生反應：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．圖l表示反應中能量的變化；圖2表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的濃度隨時間變化圖．
請回答下列問題：
（1）在“圖1”中，曲線
b
b
（填“a”或“b”）表示使用了催化劑；該反應屬于
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應．
（2）根據(jù)“圖2”判斷，下列說法正確的是
bcd
bcd

a．起始充入的CO為1mol
b．增加CO濃度，可使H2的轉化率增大
c．容器中壓強恒定時，反應已達平衡狀態(tài)
d．保持溫度和密閉容器容積不變，再充入1molCO和2molH2，再次達到平衡時n（CH3OH）/n（CO）會增大
（3）從反應開始到建立平衡，v（H2）=
0.15moL/（L?min）
0.15moL/（L?min）
；該溫度下CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的化學平衡常數(shù)為
12
12
．若保持其它條件不變，將反應體系升溫，則該反應的化學平衡常數(shù)將
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）請在“圖3”中畫出平衡時甲醇蒸氣百分含量（縱坐標）隨溫度（橫坐標）變化的曲線，要求畫壓強不同的2條曲線（在曲線上標出P1、P2，且P1＞P2）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

甲醇被稱為21世紀的新型燃料，甲烷可制成合成氣（CO、H2），再制成甲醇，
代替日益供應緊張的燃油．
（1）已知：①CH4（g）+H2O （g）=CO （g）+3H2（g）△H1=+206.2kJ?mol-1
②CH4（g）+
12
O2（g）=CO（g）+2H2（g）△H2=-35.4kJ?mol-1
③CH4（g）+2H2O （g）=CO2（g）+4H2（g）△H3=+165.0kJ?mol-1
CH4（g）與CO2（g）反應生成CO（g）和H2（g）的熱化學方程式為
 
．
（2）合成氣中的H2可用于生產(chǎn)NH3，在進入合成塔前常用Cu（NH3）2Ac溶液來吸收其中的CO，防止合成塔中的催化劑中毒，其反應是：
Cu（NH3）2Ac+CO+NH3[Cu（NH3）3]Ac?CO△H＜0，Cu（NH3）2Ac溶液吸收CO的適宜生產(chǎn)條件應是
 
，該反應的△S
 
0（填“＞”、“=”或“＜”）
（3）工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇：
反應A：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
反應B：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2＜0
①對于反應A，某溫度下，將4mol CO2和12mol H2，充入2L的密閉容器中，充分反應達到平衡后，測得c（CO2）=0.5mol?L-1，則該溫度下該反應的平衡常數(shù)
 

②對于反應B，若容器容積不變，下列措施可提高CO的轉化率是
 

A．降低溫度                              B．增加CO的量
C．充入He，使體系總壓強增大             D．再充入1mol CO和2mol H2
（4）某種甲醇-空氣燃料電池是采用鉑作為電極，氫氧化鉀作電解質溶液．其工作時負極的電極反應式可表示為
 

（5）用上述堿性甲醇-空氣燃料電池電解硫酸鈉溶液（均為鉑電極），標準狀況下陽極得到VL的氣體，計算消耗甲醇的質量為
 
g．

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