І.甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。已知在常温常压下反应的热化学方程式：...

面对目前世界范围内的能源危机，甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。

（1）已知在常温常压下反应的热化学方程式：

①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　　　　 ΔH1＝－90 kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　 ΔH2＝－41 kJ·mol－1

写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：_______________________。

（2）在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。

①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；

②在温度和容积不变的情况下，再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，平衡常数________。

（3）关于CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　　　　 ΔH1＝－90 kJ·mol－1 正确的是_____________________

A.温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化，证明已经达到平衡状态

B. 2V（CO）正= V（H2）逆

C.温度和体积一定时，容器内压强不变，证明已经达到平衡状态

D.百分比组成2W(CO)=W(H2)，证明已经达到平衡状态

E.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态，证明已经达到平衡状态

F.温度越高越有利于该反应自发进行

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І.甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。

已知在常温常压下反应的热化学方程式：

①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　　 ∆H1=-90kJ·mol-1

②CO(g)+H2O(g) CO2(g) + H2(g)　　 ∆H2=-41kJ·mol-1

写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：___________________。

Ⅱ. 已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

请回答下列问题：

(1)反应①是__________（填“吸热”或“放热“）反应

(2)观察①②③可推导出K1、K2、K3之间的关系，则K3=_______（用K1、K2表示）

(3)某温度时，反应①式中各物质的平衡浓度符合下式：20×c(CH2OH)=3×c(CO)×c3(H2)，试判断此时的温度为____________。

(4)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.4 mol· L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.4 mol·L-1mol۰L-1，则此时V（正）______V（逆）（填“>”、 “=”或“<”）。

(5)对应反应③，一定条件下将H2(g)和CO2(g)以体积比3:1置于恒温恒容的密闭容器发生反应，下列能说明该反应达到平衡状态的有_____________。

A.体系密度保持不变

B.H2和CO2的体积比保持不变

C.混合气体的平均相对分子量不变时，反应一定达到平衡状态

D.当破坏CO2中2个碳氧双键，同时破坏H2O中的2个氧氢键，反应一定达到平衡状态

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甲醇是重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H＝－99kJ•mol-1中的相关化学键键能如下：

则x＝___________。

（2）在一容积可变的密闭容器中，1molCO与2molH2发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 ∆H1<0，CO在不同温度下的平衡转化率(α)与压强的关系如下图所示。

①T1_________T2（填“>”、“<”、“=”）；a、b两点的反应速率：v(a)_____v(b）（填“>”、“<”、“=”）；

在c点条件下，下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是_____(填字母)；

a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍　 b.CH3OH的体积分数不再改变

C.混合气体的密度不再改变　　　　 d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变

②计算图中a点的平衡常数KP=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

（3）利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)合成甲醇，发生的主要反应如下：

a：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　 ∆H1

b：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　 ∆H2

c：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ∆H3

①述反应对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如下图所示。

则∆H1__________∆H3（填“>”、“<”、“=”），理由是_______。

②一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中发生反应b，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是________；当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是_________。

③反应c的 △H___0， △S____0（填“>”“=”或“<”）。

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（12分）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。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)；ΔH

（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH________________0，△S________0 （填“＜，＞或＝”）。

（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H₂的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①在0～2min内，以H₂表示的平均反应速率为________mol·L^-1·s^-1 。

②列式计算300℃时该反应的平衡常数K =________。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将________。

A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态   D．无法判断

④下列措施可增加甲醇产率的是________

A．压缩容器体积                B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H₂

（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

【解析】（1）根据反应的特点可知△S小于0，因为反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，所以根据△G＝△H－T·△S可知反应是放热反应。

（2）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，根据图像可知反应进行到2min时甲醇

的浓度不再发生变化，平衡时甲醇的物质的量是0.04mol，则消耗氢气是0.08mol，所以在0～2min

内，以H₂表示的平均反应速率为。

②平衡时氢气的浓度是，CO的平衡浓度是

,所以该温度下的平衡常数为。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因为＞4，所以反应向逆反应方向移动。

④压缩体积，压强增大，平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度，平衡也向正反应方

向移动。充入He，使体系总压强增大，但物质但浓度没有变化，所以平衡不移动。再充入0.20mol

CO和0.58mol H₂，相当于增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，所以答案是ABD。

（3）因为反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，但反应速率会加快，所以图

像为

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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。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)；ΔH

（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH________0，△S________0（填“＜，＞或＝”）。

（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H₂的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①在0～2min内，以H₂表示的平均反应速率为mol·L^-1·s^-1 ，CO的转化率为________。

②列式计算300℃时该反应的平衡常数K＝。

③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H₂和1.00 mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将________。

A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态   D．无法判断

④下列措施可增加甲醇产率的是________。

A．压缩容器体积                B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H₂

（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

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（9分）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

⑴工业上一般采用下列反应合成甲醇：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)；ΔH

①下列数据是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“＜”＝。 ）

②250℃，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得:

CO剩余0.4mol，求K₁。

⑵已知在常温常压下：①CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）；△H=-442.8KJ/mol

②2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g)；ΔH₂ ＝－566.0kJ／mol

写出甲醇燃烧热的热化学方程式____________________________________________，

⑶某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图(A)所示的燃料电池装置。则：

①该燃料电池负极的电极反应为：___________________________，

②用该甲醇燃料电池对B池进行电解，己知c、d是质量相同的铜棒，电解2min后，取出c、d，洗净、烘干、称量，质量差为0.64g，在通电过程中，电路中通过的电子为_________mol。

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（10分）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般可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）。

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2L的密闭容器中，5min该反应达到平衡，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则用H2表示的5min内该反应的反应速率为　　　　　　　　 ，此时的温度为　　　　　　　　 （从上表中选择）。

③300℃时，向2L的密闭容器中投入CH3OH(g)发生反应I，达平衡时CH3OH(g)的分解率是50％，求起始投入CH3OH(g)的物质的量　　　　　　　　 mol。

（2）在压强为0.1 MPa条件下，将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇。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．充入He，使体系总压强增大　　　　　 D．再充入1mol CO和3mol H2

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（14分）能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景，因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH(g)的浓度随时间变化图。

请回答下列问题：

（1）在“图1”中，曲线________（填“a”或“b”）表示使用了催化剂；该反应属于________（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）根据“图2”判断，下列说法不正确的是________

A．起始充入的CO为1mol

B．增加CO浓度，CO的转化率增大

C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态

D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和2molH₂，再次达到平衡时n(CH₃OH)/n(CO)会增大

（3）从反应开始到建立平衡， v(H₂)=________；该温度下CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)的化学平衡常数为________ 。若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应的化学平衡常数将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇蒸气百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线（在曲线上标出P₁、P₂，且P₁>P₂）。

（5）科学家常用________（填仪器名称）来直接测定某一反应的反应热，现测得：CH₃OH(g)＋3/2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) ΔH＝－192.9kJ/mol，又知H₂O(l)= H₂O(g)  ΔH＝＋44 kJ/mol，请写出32g的CH₃OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式________。

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能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景，因此甲醇被称为2l世纪的新型燃料。工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化图。

请回答下列问题：

（1）在“图1”中，曲线_____（填“a”或“b”）表示使用了催化剂；该反应属于______（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）根据“图2”判断，下列说法不正确的是______________。

A．起始充入的CO为1mol　　　　　　　

B．增加CO浓度，CO的转化率增大

C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态

D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和2molH2，再次达到平衡时n（CH3OH）／n（CO）会增大

（3）从反应开始到建立平衡，v（H2）＝__________；该温度下CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）的化学平衡常数为___________。若保持其他条件不变，向平衡体系中再充入0.5mol CO、1molH2、1.5molCH3OH，此反应进行的方向为____________（填“正反应方向”或“逆反应方向）”。

（4）科学家常用量热剂来直接测定某一反应的反应热，现测得： CH3OH（g）＋3／2 O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g） △H＝－192．9kJ／mol，又知H2O（l）＝H2O（g）△H＝＋44 kJ／mol，请写出32g的CH3OH（g）完全燃烧生成液态水的热化学方程式：___________________________。

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