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氫氣、甲醇是優質的清潔燃料，可制作燃料電池。
（1）已知：①=mol
②=mol 
③=mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式                      。
（2）生產甲醇的原料CO和H2來源于下列反應：

①一定條件下的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖a。則          (填“<”、“>”或“="，下同)；A、B、C三點處對應平衡常數()的大小關系為          ；

②100℃時，將1 mol 和2 mol 通入容積為1L的定容密閉容器中發生反應，能說明該反應已經達到平衡狀態的是            (填序號)。
a．容器的壓強恒定
b．單位時間內消耗0.1 mol CH4同時生成0.3 molH2
c．容器內氣體密度恒定
d．
如果達到平衡時的轉化率為0．5，則100℃時該反應的平衡常數K=           。
（3）某實驗小組利用CO(g)、、KOH(aq)設計成如圖b所示的電池裝置，則該電池負極的電極反應式為            。
（1）CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ?H=-442.8kJ?mol?1（2分）
（2）① >（1分）KA=KB>KC（1分）
②ad（1分）2.25（mol?L?1）2（2分）
（3）CO-2e?+4OH?=CO32?+2H2O（2分）

試題分析：（1）首先寫出反應的化學方程式并注明狀態，然后根據蓋斯定律求?H，?H=1/2×?H1—1/2?H2+2×?H3=-442.8kJ?mol?1，進而得出熱化學方程式。
（2）①CH4與H2O的反應為吸熱反應，溫度升高，平衡向正反應方向移動，根據圖像可以看出T1時CH4的轉化率高，所以T1 > T2；A、B點溫度相同為T1，C點溫度為T2，溫度較低，所以平衡常數大小關系為：KA=KB>KC。
②CH4與H2O的反應為氣體系數變化，在恒容容器中進行的反應。a、若反應沒有平衡，壓強要發生變化，容器內的壓強恒定，說明反應平衡，正確；b、消耗CH4與生成H2都是正反應方向，無法判斷反應是否平衡，錯誤；c、因為質量守恒定律，氣體的質量不變，容器體積不變，所以氣體密度為定值，無法判斷反應是否平衡，錯誤；d、正逆反應速率之比等于化學方程式的系數之比，說明正反應速率等于逆反應速率，反應達到平衡，正確；根據平衡時CH4的轉化率為0.5，可求出CH4、H2O、CO、H2的平衡濃度分別為0.5mol?L?1、1.5mol?L?1，0.5mol?L?1、1.5mol?L?1，根據平衡常數表達式可求出平衡常數為：2.25（mol?L?1）2
（3）根據電池示意圖，CO在負極失電子，根據化合價變化配平可得電極方程式：CO-2e?+4OH?=CO32?+2H2O
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

已知： C(s)＋O2(g)＝CO2(g)   ΔH＝－393．5 kJ/mol
2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)  ΔH＝－566 kJ/mol
TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)＋O2(g)  ΔH＝+141 kJ/mol
則TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO(g)  ΔH＝                  。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1 160 kJ·mol－1
若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉移電子總數為______(阿伏加德羅常數的值用NA表示)，放出的熱量為______kJ。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

已知C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH1＝－a kJ/mol
C2H5OH(g)=C2H5OH(l)　ΔH2＝－b kJ/mol
H2O(g)=H2O(l)　ΔH3＝－c kJ/mol
若使92 g酒精液體完全燃燒，最后恢復到室溫，則放出的熱量(單位kJ)為（  ）
A．4a＋4b＋4cB．2a－2b＋6c
C．2a－2b＋2cD．2a－6b＋2c

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

11.2 g KOH的稀溶液與1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反應放出11.46 kJ的熱量,該反應的熱化學方程式為　　　　　　　　,則KOH與H2SO4的中和熱為　　　　。 

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

已知：①將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)；②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為：
C(s)＋O2(g)=CO2 (g)；ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g)；ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
請回答：
(1)根據以上信息，寫出CO與水蒸氣反應的熱化學方程式：____________________________。

(2)如圖是根據蓋斯定律做出的循環圖，根據圖的轉化關系和熱化學方程式計算ΔH3＝________kJ/mol。
請比較ΔH1與ΔH3數值是否可以說明用水煤氣做燃料要比直接燃煤放出的熱量多________(是或否)原因是___________________________________。
(3)目前煤的運輸還主要靠鐵路運輸和公路運輸，你能在所學知識基礎上提出緩解鐵路和公路運輸的方法：____________________________。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景。
(1)工業上一般采用下列兩種反應合成甲醇：
反應Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1
反應Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2
①上述反應符合“原子經濟”原則的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列數據是反應Ⅰ在不同溫度下的化學平衡常數(K)。
溫度
250 ℃
300 ℃
350 ℃
K
2.041
0.270
0.012
 
由表中數據判斷，ΔH1______0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
③某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c(CO)＝0.2 mol·L－1，則CO的轉化率為________，此時的溫度為________(從上表中選擇)。
(2)已知在常溫常壓下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g)    ΔH1＝－1 275.6 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)    ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③H2O(g)=H2O(l)　ΔH3＝－44.0 kJ·mol－1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式：
__________________________________________________________。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

二甲醚（CH3OCH3）是一種重要的精細化工產品，被認為是二十一世紀最有潛力的燃料[ 已知：CH3OCH3(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+3H2O（1） △H＝－1455kJ/mol ]。同時它也可以作為制冷劑而替代氟氯代烴。工業上制備二甲醚的主要方法經歷了三個階段：
①甲醇液體在濃硫酸作用下或甲醇氣體在催化作用下直接脫水制二甲醚； 2CH3OH CH3OCH3＋H2O
②合成氣CO與H2直接合成二甲醚： 3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)  △H＝－247kJ/mol
③天然氣與水蒸氣反應制備二甲醚。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇工業流程如下：

（1）寫出CO(g)、H2(g)、O2(g)反應生成CO2(g)和H2O（1）的熱化學方程式（結果保留一位小數）                                                
（2）在反應室2中，一定條件下發生反應3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)在密閉容器中達到平衡后，要提高CO的轉化率，可以采取的措施是     
A．低溫高壓   B．加催化劑    C．增加CO濃度   D．分離出二甲醚
（3）在反應室3中，在一定溫度和壓強條件下發生了反應：3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O (g) △H＜0反應達到平衡時，改變溫度（T）和壓強（P），反應混合物CH3OH“物質的量分數”變化情況如圖所示，關于溫度（T）和壓強（P）的關系判斷正確的是   （填序號）

A．P3＞P2   T3＞T2       B．P2＞P4   T4＞T2
C．P1＞P3   T1＞T3       D．P1＞P4   T2＞T3
（4）反應室1中發生反應：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) △H＞0寫出平衡常數的表達式：                          
如果溫度降低，該反應的平衡常數             （填“不變”、“變大”、“變小”）

（5）如圖為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖則a電極的反應式為：________________

（6）下列判斷中正確的是_______
A．向燒杯a中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，有藍色沉淀生成
B．燒杯b中發生反應為2Zn-4eˉ ＝2Zn2+
C．電子從Zn極流出，流入Fe極，經鹽橋回到Zn極
D．燒杯a中發生反應O2 + 4H++ 4eˉ ＝ 2H2O，溶液pH降低

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

Ⅰ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：               。
Ⅱ．甲醇可以與水蒸氣反應生成氫氣，反應方程式如下：
CH3OH(g) + H2O(g)  CO2(g) + 3H2(g) ；△H>0
（1）一定條件下，向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，測得混合氣體的壓強是反應前的1．2倍，則用甲醇表示該反應的速率為　　    　 。
（2）判斷⑴中可逆反應達到平衡狀態的依據是（填序號）　           　。
①v正(CH3OH) = 3v逆(H2)　 ②混合氣體的密度不變　 ③混合氣體的平均相對分子質量不變      ④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發生變化    ⑤CO2和H2的濃度之比為1:3
（3）圖中P是可自由平行滑動的活塞，關閉K，在相同溫度時，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1．2molCH3OH(g) 和2．4molH2O(g)，兩容器分別發生上述反應。 已知起始時容器A和B的體積均為aL，反應達到平衡時容器B的體積為1．5aL，容器B中CH3OH轉化率為　　　　 　；維持其他條件不變，若打開K一段時間后重新達到平衡，容器B的體積為　　　　 L（連通管中氣體體積忽略不計，且不考慮溫度的影響）。

Ⅲ．如圖甲、乙是電化學實驗裝置。請回答下列問題：

（1）若兩池中均盛放CuSO4溶液
①甲池中石墨棒上的電極反應式為____________________．
②如果起始時乙池盛有200mL CuSO4溶液，電解一段時間后溶液藍色變淺，若要使溶液恢復到電解前的狀態，需要向溶液中加入0．8g CuO，則其電解后的pH為     （忽略溶液體積的變化）。
（2）若甲池中盛放飽和NaCl溶液，則甲池中石墨棒上的電極反應式為__________________．

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