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（12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。工業上合成甲醇的反應為：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；ΔH
（1）已知，該反應在300℃，5MPa條件下能自發進行，則ΔH   0，△S  0（填“＜，＞或＝”）。
（2）在300℃，5MPa條件下，將0.20mol的 CO與0.58mol H2的混合氣體充入2L密閉容器發生反應，反應過程中甲醇的物質的量濃度隨時間的變化如圖所示。

①在0～2min內，以H2表示的平均反應速率為       mol·L-1·s-1 。
②列式計算300℃時該反應的平衡常數K =                                  。
③300℃時，將0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容積為2L的密閉容器中，此時反應將        。
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
④下列措施可增加甲醇產率的是         
A．壓縮容器體積                B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H2
（3）若其它條件不變，使反應在500℃下進行，在圖中作出甲醇的物質的量濃度隨時間的變化的示意圖。

1）＜，＜ （各1分）
（2）①0.02（2分）；②（3分）
③B （1分）； ④ABD；（2分）
（3）（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：

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：閱讀理解

（一）恒溫恒容下，將2mol A氣體和2mol B氣體通入體積為2L的密閉容器中發生如下反應：2A（g）+B（g）?x C（g）+2D（s），2min時反應達到平衡狀態，此時剩余1.2mol B，并測得C的濃度為1.2mol?L-1．
（1）從開始反應至達到平衡狀態，生成C的平均反應速率為
0.6mol/（L?min）
0.6mol/（L?min）
．
（2）x=
3
3
．
（3）A的轉化率與B的轉化率之比為
2：1
2：1
．
（4）下列各項可作為該反應達到平衡狀態的標志的是
B
B
．
A．壓強不再變化        B．氣體密度不再變化
C．A的消耗速率與B的消耗速率之比為2：1
（二）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
CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ/mol
．
（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，則正極的電極反應式為
O2+2H2O+4e-═4OH-
O2+2H2O+4e-═4OH-
，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↑
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2012?紅橋區一模）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“＜”），反應Ⅰ的平衡常數的表達式是
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)
．
③某溫度下，將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中，按反應Ⅰ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%
．
（2）根據如圖所示的能量變化寫出由碳轉化成CO的熱化學方程式
C（s）+1/2O2（g）=CO （g）△H=-110.6 kJ/mol
C（s）+1/2O2（g）=CO （g）△H=-110.6 kJ/mol
．
（3）某同學設計了一個甲醇燃料電池，并用該電池電解200mL一定濃度NaCl與CuSO4混合溶液，其裝置如下1圖：

①寫出甲中通入甲醇這一極的電極反應式
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
．
③理論上乙中兩極所得氣體的體積隨時間變化的關系如題2圖所示（氣體體積已換算成標準狀況下的體積），寫出在t1后，石墨電極上的電極反應式
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
；在t2時所得溶液的pH約為
1
1
．（溶液體積變化忽略不計）

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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最大問題．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景．請回答下面有關甲醇參與反應的有關問題
（1）火力發電廠釋放出的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等氣體進行脫硝、脫硫和脫碳等處理．可實現綠色環保、節能減排、廢物利用等目的．其中，脫碳時將CO2轉化為甲醉的熱化學方程式為：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H
①取五份等體積CO2和H2的混合氣體（物質的傲之比均為1：3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發生上述反應，反應相同時間后，測得甲醇的體積分數φ（CH3OH）與反應溫度T的關系曲線如下圖甲所示，則上述CO2轉化為甲醇的反應中△H
 
0（填“＞“、“＜“或“=“）
②在一恒溫恒容（容積為2L）密閉容器中充入2mol CO2和6mol H2，進行上述反應．測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間變化如下圖乙所示．試計算：0-10min內，氫氣的平均反應速率v（H2）=
 
；該溫度下，反應的平衡常數K=
 

（2）已知在常溫常壓下：①2CH3OH（l）+3O2（g）→2C2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
寫出表示甲醉燃燒熱的熱化學方程式：
 

（3）某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理，設計如下圖丙所示的電池裝置．
①該電池的正極反應式為
 
；負極反應式為
 

②工作一段時間后，當消耗3.2g甲醇時，同時消耗掉的KOH是
 
g．
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