甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料，工業(yè)上用CH4和H2O為原料通過下列反應(yīng)①和②，來制備甲醇．

①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH1

②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2

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(yīng)①，達(dá)到平衡時，CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖．

(1)溫度不變，縮小體積，①的逆反應(yīng)速率________(填“增大”、“減小”或“不變”)

(2)反應(yīng)①的ΔH1________0(填“＜”“＝”或“＞”)100℃時的平衡常數(shù)值K＝________．

(3)在壓強(qiáng)為0.1 Mpa條件下，將a mol　CO與3a mol　H2的混合氣體在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)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(qiáng)，某同學(xué)設(shè)計了二組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計表中．請在空格中填入剩余的實(shí)驗(yàn)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(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢

C．CH3OH的物質(zhì)的量增加

D．重新平衡時c(H2)/c(CH2OH)減小

(4)已知在常溫常壓下：

①2CH2OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1275.6 kJ/mol

②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)ΔH＝－556.0 kJ/mol

③H2O(g)＝H2O(l)ΔH＝－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(xué)方程式________．

(5)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計如下圖所示的電池裝置．

①該電池正極的電極反應(yīng)為________．

②工作一段時間后，測得溶液的pH減小，該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為

________．

答案：
解析：

　　(1)增大

　　(2)＞　1.35×10－3

　　(3)

　　C、d

　　(4)CH2OH(1)＋O2(g)＝CO(g)＋2HO(1)　ΔH＝－442.8 kJ/mol

　　(5)①O2＋2H2O＋4e－4OH

　�、�2CH3OH＋3O2＋4OH－＝2CO32－＋6H2O


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 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(yīng)用前景．因此甲醇被稱為21世紀(jì)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(xué)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(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)A：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
反應(yīng)B：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2
取五份等體積CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)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(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ（CH3OH） 與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖所示，則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的△H1
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②對于反應(yīng)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(qiáng)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(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c（CO）=0.5mol?L-1，則該溫度下該反應(yīng)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(zhì)溶液．其工作時負(fù)極的電極反應(yīng)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(shè)物質(zhì)的量之比為1：1，與一定量的氨氣、空氣反應(yīng)，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(yīng)的化學(xué)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(zhì)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(xué) 來源： 題型：閱讀理解

二甲醚和甲醇被稱為21世紀(jì)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(yīng)：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(yīng)的平均速率v（H2）
0.0003mo1?L-1?min-1
0.0003mo1?L-1?min-1
．
（2）在壓強(qiáng)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(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2．
①該反應(yīng)的△H
＜
＜
0 （填“＜”、“＞”或“=”）．
②100℃時該反應(yīng)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(dá)到新平衡時，CO的轉(zhuǎn)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(yīng)生成CH3OH（g），達(dá)到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為90%，此時容器內(nèi)的壓強(qiáng)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(yīng)：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）．CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化關(guān)系如圖2，回答下列問題：
（1）如果一個可逆反應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)物混合后很不穩(wěn)定
B．該反應(yīng)一旦發(fā)生將在很短的時間內(nèi)完成
C．該反應(yīng)達(dá)平衡時至少有一種反應(yīng)物的百分含量很小
D．該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)   E．該反應(yīng)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(biāo)圖3中將改變這一條件后CO的轉(zhuǎn)化率的變化結(jié)果表示出來．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料，工業(yè)上通過下列反應(yīng)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(yīng)室（容積為100L），在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）Ⅰ
CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1．①已知100℃時達(dá)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(yīng)速率將
減小
減小
（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）在壓強(qiáng)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(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）Ⅱ．
④該反應(yīng)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(qiáng)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(qiáng)的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計表中．
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)．
B．根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點(diǎn)，在給出的坐標(biāo)圖中，畫出其在0.1MPa和5MPa條件下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢曲線示意圖（如圖2），并標(biāo)明各曲線的壓強(qiáng)．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景，因此甲醇被稱為21世紀(jì)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(yīng)：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．圖l表示反應(yīng)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(yīng)屬于
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（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(zhuǎn)化率增大
c．容器中壓強(qiáng)恒定時，反應(yīng)已達(dá)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(dá)到平衡時n（CH3OH）/n（CO）會增大
（3）從反應(yīng)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(xué)平衡常數(shù)為
12
12
．若保持其它條件不變，將反應(yīng)體系升溫，則該反應(yīng)的化學(xué)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(biāo)）隨溫度（橫坐標(biāo)）變化的曲線，要求畫壓強(qiáng)不同的2條曲線（在曲線上標(biāo)出P1、P2，且P1＞P2）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

甲醇被稱為21世紀(jì)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(yīng)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(yīng)生成CO（g）和H2（g）的熱化學(xué)方程式為
 
．
（2）合成氣中的H2可用于生產(chǎn)NH3，在進(jìn)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(yīng)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(yīng)是
 
，該反應(yīng)的△S
 
0（填“＞”、“=”或“＜”）
（3）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)A：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
反應(yīng)B：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2＜0
①對于反應(yīng)A，某溫度下，將4mol CO2和12mol H2，充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得c（CO2）=0.5mol?L-1，則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)
 

②對于反應(yīng)B，若容器容積不變，下列措施可提高CO的轉(zhuǎn)化率是
 

A．降低溫度                              B．增加CO的量
C．充入He，使體系總壓強(qiáng)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(zhì)溶液．其工作時負(fù)極的電極反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)狀況下陽極得到VL的氣體，計算消耗甲醇的質(zhì)量為
 
g．

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