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（8分）、能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景。
⑴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）H1
反應Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H2
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H1      ０(填“>”“=”或“<”)；
③某溫度下，將２molCO和６molH2充入２L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c(CO)=0.2mol·L－1，則CO的轉化率為         ，此時的溫度
為              (從上表中選擇)
⑵將CH4轉化成CO，工業上常采用催化轉化技術，其反應原理為：
CH4（g）+3/2O2（g）CO（g）+2H2O（g）H=-519kJ·mol－1。工業上，為選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行了如下實驗(其他條件相同) 
①X在T1℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×105倍；
②Y在T2℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×105倍；
③Z在T3℃時催化效率最高，能使逆反應速率加快約1×106倍；
已知：T1> T2> T3，根據上述信息，你認為在生產中應該選擇的適宜催化劑是 (填“X”、“Y”或“Z”)選擇的理由是                                              。

（8分）、⑴ ① Ⅰ（1分）   ② <  （1分）  ③ 80% （1分）； 250℃（2分）    
⑵ Z（1分）；催化效率高且活性溫度低（2分）

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

（2013?汕尾二模）能源短缺是人類社會面臨的重大問題．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）△H1
反應Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2
①上述反應符合“原子經濟”原則的是
Ⅰ
Ⅰ
（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△H1
＜
＜
0 （填“＞”、“=”或“＜”）．
③某溫度下，將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉化率為
80%
80%
，此時的溫度為
250℃
250℃
（從上表中選擇）．
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/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：
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ∕mol
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ∕mol

（3）某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理，設計如圖所示的電池裝置．
①該電池正極的電極反應為
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
．
②工作一段時間后，測得溶液的pH減小，該電池總反應的化學方程式為
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

能源短缺是人類社會面臨的重大問題．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）△H1
反應Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2
如圖所示是反應I反應過程中的能量變化曲線．
（1）由圖可知反應I為
放熱
放熱
反應（選填”吸熱、放熱”），反應熱△H1=
-91kJ/mol
-91kJ/mol
．
（2）反應I在一定體積的密閉容器中進行，能判斷其是否達到化學平衡狀態的依據是
AB
AB
．
A．容器中壓強不變                 
B．混合氣體中c（CO）不變
C．v正（H2）=v逆（CH3OH）    
D．c（CO）=c（CH3OH）
（3）圖中曲線
b
b
表示使用催化劑時反應的能量變化．
（4）一定條件下，向體積為2L的密閉容器中充入2mol CO2和6mol H2，一段時間后達到平衡狀態，測得CH3OH（g）的物質的量為1mol，則此條件下該反應的化學平衡常數數K值=
4
27
4
27
（用分數表示），若開始時充入2mol CH3OH（g） 和2mol H2O（g）達到相同平衡時CH3OH的轉化率為
50%
50%
，若平衡后在充入4mol的N2，則c（CO2）是
0.5mol/L
0.5mol/L
．
（5）從綠色化學的角度比較上述兩種方法，符合原子經濟的是
Ⅰ
Ⅰ
．（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）

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科目：高中化學 來源： 題型：

能源短缺是人類社會面臨的重大問題．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景．
（1）工業上合成甲醇的反應原理為：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H，
下表所列數據是該反應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
①根據表中數據可判斷△H
＜
＜
0 （填“＞”、“=”或“＜”）．
②在300℃時，將2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中，此時反應將
A
A
．
A．向正方向移動   B．向逆方向移動   C．處于平衡狀態   D．無法判斷
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1451.6kJ?mol-1
②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ?mol-1
寫出該條件下甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式：
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8 kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8 kJ?mol-1
．
（3）以甲醇、氧氣為原料，KOH溶液作為電解質構成燃料電池總反應為：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，則負極的電極反應式為
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
，隨著反應的不斷進行溶液的pH
減小
減小
（填“增大”“減小”或“不變”）．
（4）如果以該燃料電池為電源，石墨作兩極電解飽和食鹽水，則該電解過程中陽極的電極反應式為
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
；如果電解一段時間后NaCl溶液的體積為1L，溶液的pH為12（25℃下測定），則理論上消耗氧氣的體積為
56
56
mL（標況下）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

能源短缺是人類社會面臨的重大問題．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景．
（1）工業上合成甲醇的反應原理為：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H，
下表所列數據是該反應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
①根據表中數據可判斷△H
＜
＜
0 （填“＞”、“=”或“＜”）．
②在300℃時，將2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中，此時反應將
A
A
．
A．向正方向移動   B．向逆方向移動   C．處于平衡狀態   D．無法判斷
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1451.6kJ?mol-1
②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ?mol-1
寫出該條件下甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式：
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ?mol-1
．
（3）以甲醇、氧氣為原料，KOH溶液作為電解質構成燃料電池總反應為：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，則負極的電極反應式為
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
，隨著反應的不斷進行溶液的pH
減小
減小
（填“增大”“減小”或“不變”）．
（4）如果以該燃料電池為電源，石墨作兩極電解飽和食鹽水，則該電解過程中陽極的電極反應式為
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
一段時間后NaCl溶液的體積為1L，溶液的pH為12（25℃下測定），則理論上消耗氧氣的體積為
56
56
mL（標況下）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2013?武清區三模）能源短缺是人類社會面臨的重大問題．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）△H1
反應II：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2
①上述反應符合“原子經濟”原則的是
I
I
（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△H1
＜
＜
0 （填“＞”、“=”或“＜”）．
③某溫度下，將1mol CO和3mol H2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則H2的轉化率為
40%
40%

（2）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
請計算1mol甲醇不完全燃燒生成1mol一氧化碳和液態水放出的熱量為
442.8kJ
442.8kJ

（3）某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理，設計如圖所示 的電池裝置．
①該電池正極的電極反應式為：
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

②工作一段時間后，測得溶液的pH
減小
減小
，該電池總反應的化學方程式為：
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
．

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