热门试卷

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上常用CO和H2反应生产CH3OH，并开发出甲醇燃料电池。

（1）已知：CO(g)+1/2O2(g)＝CO2(g)      △H＝－283.0 kJ·mol-1 

2CH3OH(l)+3O2(g)＝2CO2(g)+4H2O(l)    △H＝－1453.0 kJ·mol-1

则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为_____________。

（2）工业上常利用反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)   △H<0合成甲醇，在230℃～270℃最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比，分别在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如图

230℃的实验结果所对应的曲线是       （填字母）； 该温度下工业生产适宜采用的合成气组成(H2):(CO) 的比值范围是         （填字母） 。

A．1～1.5        B．2.5～3       C．3.5～4.5

（3）制甲醇所需要的氢气，可用下列反应制取：H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g) △0，某温度下该反应的平衡常数K=1。试回答下列问题：

①该温度下，若起始时c(CO)=1 mol·L-1，c(H2O)=2 mol·L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5 mol·L-1，则此时该反应v(正) _________v(逆)（填“> ”、“<”或“=”）。

②若降低温度，该反应的K值将__________（填“增大”、“减      小”或“不变”）。

（4）某实验小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。 

①该电池工作时，OH－向________极移动（填“a”或“b”）。

②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池负极反应式为_________， 电池总反应的离子方程式为_______________。

甲烷可制成合成气（CO、H2），再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油。

已知：

① CH4(g) ＋ H2O (g) ＝ CO (g)＋3H2 (g)    △H1＝+206.2kJ·mol－1 ② CH4（g）＋ 1/2O2（g）＝CO（g）＋2H2（g） △H2=－35.4 kJ·mol-1

③ CH4(g) ＋ 2H2O (g) ＝CO2(g) ＋4H2(g)    △H3＝+165.0 kJ·mol－1

（1）CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为__________________。    

（2）从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，为合成甲醇，用甲烷制合成气的适宜方法为________（填序号），其原因是__________________________。

（3）合成气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：Cu(NH3)2Ac + CO + NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO  △H＜0 Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是______________。

（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如图（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

① 0

② 44.8 LV≤89.6 L时，负极电极反应为_____________；  

③ V=67.2 L时，溶液中离子浓度大小关系为__________________。

能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：      

反应I： CO(g) ＋ 2H2(g)CH3OH(g)  ΔH1      

反应II：CO2(g) ＋ 3H2(g)CH3OH(g)  +  H2O(g)  ΔH2

①在以上制备甲醇的两个反应中:反应I优于反应II,原因为___________。     

②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。 

I、在一密闭容器中发生反应Ⅰ并达到平衡后,保持其他条件不变,对容器升温,此反应的化学反应平衡应__________移动(填“正向”、“逆向”、“不”) 。

II、某温度下，将1mol CO和4mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.1 mol／L，则CO的转化率为___________，此时的温度______________250℃（填“>”、“<”、“=”）

（2）已知在常温常压下：

① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)   ΔH ＝ －1275.6 kJ／mol

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

③ H2O(g) ＝ H2O(l)   ΔH ＝ －44.0 kJ／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：__________________

（3）某同学依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置，工作一段时间后，测得溶液的pH将____________（填“升高”、“降低”、“不变”），该燃料电池负极反应的离子方程式为：___________________。 

Ⅰ、恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）；△H＜0

（1）工业生产中，该反应通常在高压下进行反应，做出此选择的理由是：

①_________________； ②______________。

（2）开始时放入1mol N2和3mol H2，到达平衡后，生成amol NH3，若开始时放入xmol N2、3mol H2和y

mol NH3，到达平衡后，NH3的物质的量为3amol，则x＝________mol，y＝_________mol。

Ⅱ、若该容器恒压、绝热（与外界不发生热交换），在一个与（2）反应前起始条件完全相同的容器中发生上述反应

（3）若开始时放入1mol N2和3mol H2，到达平衡后，生成b mol NH3，将b与（2）小题中的a进行比较

_________（选填一个编号）

（甲）a

（4）电极B为_________极

（5）电极A发生的电极反应式为______________

（6）该电池工作一段时间后，电解质溶液pH________（填增大、减小或不变）

过渡排放CO2会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源。其中一种方案就是将CO2转化为可再生燃料甲醇（CH3OH）。其化学方程式为

请填空：

（1）写出上述反应的平衡常数表达式：______________________

（2）在容积为2L的密闭容器中，用一定量的二氧化碳和一定量氢气在一定条件下合成甲醇，实验结果如下图所示。下列说法正确的是____________

A．在300℃ ，从反应开始到平衡，甲醇的平均反应速率v(CH3OH)＝nA/tA mol·(L·min)-1B．反应体系从300℃升温到500℃，平衡常数K变化大

C．该反应的正反应为放热反应

D．处于C点的反应体系从300℃升高到500℃，n(H2)/n(CH3OH)增大

（3）25℃，1.01×105Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出369.2kJ的热量，此反应的热化学方程式为： _______________________________

（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入或通入的物质是____________；正极的电极反应式：__________________。

科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题：

(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；

(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______________________________。

(3)在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T1、T2均大于300℃）；下列说法正确的是________（填序号）

①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol·L-1·min-1

②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

③该反应为放热反应

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大

(4)在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为__________；

(5)在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为____________________________、正极的反应式为________________________。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）

做过银镜反应实验的试管，一般我们用稀硝酸来洗涤，也可以用铁盐溶液来洗涤，这是因为Fe3+与Ag发生可逆反应：Fe3+ + AgFe2+ + Ag+。

(1)若要使该平衡向右移动，应采取的措施是：________________

(2)c(Fe3+)相同的FeCl3、Fe2(SO4)3两种溶液，洗涤效果最好的是_______，原因是_____________

(3)有人认为Fe(NO3)3溶液也可作为洗涤剂，因为发生反应：3Ag+ NO3-+4H+=3Ag++NO↑+ 2H2O。你认为H+是由什么反应提供的（用离子方程式表示）____________，若仅从提供H+角度分析，洗涤时用热的Fe( NO3)3溶液还是用冷的Fe(NO3)3溶液的洗涤效果好？_____________，原因是_____________。

甲烷可制成合成气（CO、H2），再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油。

已知：

① CH4(g) ＋ H2O (g) ＝ CO (g)＋3H2 (g)    △H1＝+206.2kJ·mol－1 ② CH4（g）＋ 1/2O2（g）＝CO（g）＋2H2（g） △H2=－35.4 kJ·mol-1

③ CH4(g) ＋ 2H2O (g) ＝CO2(g) ＋4H2(g)    △H3＝+165.0 kJ·mol－1

（1）CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为__________________。    

（2）从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，为合成甲醇，用甲烷制合成气的适宜方法为________（填序号），其原因是__________________________。

（3）合成气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：Cu(NH3)2Ac + CO + NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO  △H＜0 Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是______________。

（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如图（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

① 0

② 44.8 LV≤89.6 L时，负极电极反应为_____________；  

③ V=67.2 L时，溶液中离子浓度大小关系为__________________。