甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
（1）工業(yè)上一般采用兩種方法制備甲醇：
反應(yīng)Ⅰ：CO(g) + 2H2 (g) CH3OH (g) DH1
反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)+ 3H2(g)  CH3OH (g)+H2O(g) DH2
① 下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）。

溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
由表中數(shù)據(jù)判斷DH1_______________0（填“<”、“=”或“>”）。
② 某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L密閉容器中充分反應(yīng)，4分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.4mol，則CO的反應(yīng)速率為________________，此時(shí)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前壓強(qiáng)的___________倍。
（2）反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)表達(dá)式為____________________，為了加快反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)速率，并且提高H2的轉(zhuǎn)化率，采取的措施是_______________（填寫正確選項(xiàng)的字母）。
a．增大CO2的濃度           b．增大H2的濃度
c．增大壓強(qiáng)                 d．加入催化劑
（3）工業(yè)上利用CO與水蒸氣的反應(yīng)，將有毒的CO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的CO2，書寫有關(guān)熱化學(xué)反應(yīng)方程式__________________________________。該反應(yīng)在830K下進(jìn)行時(shí)，初始濃度到達(dá)平衡的時(shí)間有如下的關(guān)系：
CO的初始濃度(mol/L)
2
4
1
3
H2的初始濃度(mol/L)
3
2
3
3
時(shí)間（min）
8
6
12
n
 
則n 為________min。
（4）近年來(lái)，科研人員新開發(fā)出一種甲醇和氧氣以強(qiáng)堿溶液為電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池。該電池中甲醇發(fā)生反應(yīng)的一極為______極、其電極反應(yīng)式為_________________。
（5）用該電池作電源，用惰性電極電解飽和NaCl溶液時(shí)，每消耗0.2mol CH3OH，陰極產(chǎn)生標(biāo)況下氣體的體積為       L。

（1）①<(1分)；       ② 0.2mol/(L·min) (1分)，       0.6(2分)；
（2）K= c(CH3OH ) ·c(H2O) / c(CO2) ·c3(H2) (1分)，      a、c(1分)；
（3）CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g) DH = DH 1 - DH 2(2分)、    4(2分)；
（4）負(fù)（1分），      CH3OH – 6e- + 8OH-  = CO32- + 6H2O（2分）；
（5）13.44(2分)。

解析試題分析：分析題意隨溫度升高，平衡常數(shù)K減小，所以反應(yīng)放熱；
CO(g) + 2H2 (g) CH3OH (g)
初始（mol）：   2      6              0
變化量（mol）：1.6     3.2            1.6
平衡量（mol）：0.4     2.8            1.6
平衡時(shí)氣體的總量為0.4+2.8+1.6=4.8mol；為原來(lái)的4.8/8=0.6倍，則壓強(qiáng)為原來(lái)的0.6倍；（3）由蓋斯定律可知反應(yīng)Ⅰ-Ⅱ，可得反應(yīng)CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g) DH = DH 1 - DH 2，表中

CO的初始濃度(mol/L)
2
4
1
3
H2的初始濃度(mol/L)
3
2
3
3
時(shí)間（min）
8
6
12
n
 
H2的初始濃度相同，CO的濃度為2：1時(shí)，所用時(shí)間為2：3，則當(dāng)CO的濃度為2：3時(shí)，所用時(shí)間為2：1，則n=4；（4）負(fù)      CH3OH – 6e- + 8OH-  = CO32- + 6H2O；（5）每消耗0.2mol CH3OH，轉(zhuǎn)移的電子為1.2mol，電解池的陰極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑所以產(chǎn)生的氣體為0.6mol，標(biāo)況下的體積為13.44L.
考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)、原電池原理、電解原理。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

2013年9月，中國(guó)華北華中地區(qū)發(fā)生了嚴(yán)重的霧霆天氣，北京、河北、河南等地的空氣污染升為6級(jí)空氣污染，屬于重度污染。汽車尾氣、燃煤廢氣、冬季取暖排放的CO2等都是霧履形成的原因。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為;2NO(g)＋2CO(g)N2（g)＋2CO2（g)　 △H＜0，在一定溫度下，在一體積固定的密閉容器中充入一定量的NO和CO在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)。
①能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是＿＿＿＿。

A．在單位時(shí)問(wèn)內(nèi)生成1mol CO2的同時(shí)消耗了lmol CO
B．混合氣體的密度不再改變
C．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
D．混合氣體的壓強(qiáng)不再變化
②在t2時(shí)刻，將容器的容積迅速擴(kuò)大到原來(lái)的2倍，在其他條件不變的情況下，t3時(shí)刻達(dá)到新的平衡狀態(tài)，之后不再改變條件。請(qǐng)?jiān)谟覉D中補(bǔ)充畫出從t2到t4時(shí)刻正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化曲線：

③若要同時(shí)提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的措施有_____、____。（寫出2個(gè)）
(2）改變煤的利用方式可減少環(huán)境污染，通常可將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳得到水煤氣，其反應(yīng)原理為C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) △H＝+131.3kJ/mol。
①該反應(yīng)在___下能自發(fā)進(jìn)行（填“高溫”或“低溫”）。
②煤氣化過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體H2S可用足量的Na2C03溶液吸收，該反應(yīng)的離子方程式為____。（已知：H2S： Ka1＝9.1×10-8；Ka2＝1.1×10-12。H2CO3：Ka1＝4.30×10-7；Ka2＝5.61×10-11）
(3）已知反應(yīng)：CO(g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），現(xiàn)將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通人到體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，得到如下三組數(shù)據(jù)：
實(shí)驗(yàn)
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)平衡所需時(shí)間/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
 
①實(shí)驗(yàn)1條件下平衡常數(shù)K＝______（保留小數(shù)點(diǎn)后二位）。
②實(shí)驗(yàn)3中，若平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣，則a、b必須滿足的關(guān)系是______。
③該反應(yīng)的△H ______0(填“＜”或“＞”）；若在9000C時(shí)，另做一組實(shí)驗(yàn)，在此容器中加入l0mol CO,5mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2，則此時(shí)υ正______υ逆（填“＜”，“＞”，“＝”）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題，如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用，引起了各界的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，該反應(yīng)的能量變化如圖所示：

(1)上述反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為________，溫度降低，平衡常數(shù)K________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(2)在體積為2 L的密閉容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，測(cè)得CO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下表所示。從反應(yīng)開始到5 min末，用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2)＝________。

t/min
0
2
5
10
15
n(CO2)/mol
1
0.75
0.5
0.25
0.25
 
(3)在相同溫度容積不變的條件下，能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________(填寫序號(hào)字母)。
a．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1
b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3∶1
d．容器內(nèi)的密度保持不變
(4)下列條件能使上述反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是________(填寫序號(hào)字母)。
a．及時(shí)分離出CH3OH氣體
b．適當(dāng)升高溫度
c．保持容器的容積不變，再充入1 mol CO2和3 mol H2
d．選擇高效的催化劑

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

在一個(gè)體積為1 L的密閉容器中發(fā)生某化學(xué)反應(yīng)：2A(g)B(g)＋C(g)，在三種不同條件下進(jìn)行，其中實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ都在800°C，實(shí)驗(yàn)Ⅲ在850°C，B、C的起始濃度都為0，反應(yīng)物A的濃度(mol·L－1)隨時(shí)間(min)的變化如圖所示。

試回答下列問(wèn)題：
(1)在實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，反應(yīng)在20～40 min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為________mol·L－1·min－1。實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比，可能隱含的反應(yīng)條件是________________。
(2)該反應(yīng)的ΔH________0，其判斷理由是________。
(3)實(shí)驗(yàn)Ⅰ第40 min末，若降低反應(yīng)溫度，達(dá)到新的平衡后，A的濃度不可能為________(填序號(hào))。
A．0.35 mol·L－1  B．0.4 mol·L－1  C．0.7 mol·L－1  D．0.8 mol·L－1
(4)若反應(yīng)在800°C進(jìn)行，在該1 L的密閉容器中加入1 mol A、0.2 mol He，達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率應(yīng)________。
A．等于86%  B．等于50%
C．小于50%  D．介于50%～86%之間

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

(創(chuàng)新預(yù)測(cè)題)(1)在100 ℃恒溫條件下將0.100 mol的N2O4充入體積為1 L的真空密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0。隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

　t/s
c/(mol·L－1)　　
 		0
 		20
 		40
 		60
 		80
 		100
 
c(N2O4)/(mol·L－1)
 		0.100
 		a
 		0.5b
 		0.4b
 		 
 		 
 
c(NO2)/(mol·L－1)
 		0
 		0.060
 		b
 		c1
 		c2
 		c3
 
 
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①表中a＝______，在0～20 s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為_______mol·(L·s)－1。
②已知100 ℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.36，則表中b、c1、c2的大小關(guān)系為________，c3＝________mol·L－1，達(dá)到平衡時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率為_________________。
(2)室溫下，把SiO2細(xì)粉放入蒸餾水中，不斷攪拌，能形成H4SiO4溶液，反應(yīng)原理如下：
SiO2(s)＋2H2O(l)H4SiO4(aq)　ΔH
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式：________________________________。
②實(shí)際上，在地球的深處，由于壓強(qiáng)很大，固體、液體都會(huì)受到影響。在一定溫度下，在10 000 m以下的地球深處，上述反應(yīng)的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移動(dòng)”)，理由是______________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

一定溫度下，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示：

（1）從反應(yīng)開始到10 s，用Z表示的反應(yīng)速率為______。X的物質(zhì)的量濃度減少了______，Y的轉(zhuǎn)化率為_____________________________________。
（2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：____________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

在2 L密閉容器內(nèi)，800 ℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如表：

時(shí)間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
 
(1)下圖表示NO2的變化的曲線是________。用O2表示從0～2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝________。

(2)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
a．v(NO2)＝2v(O2)    b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v逆(NO)＝2v正(O2)       d．容器內(nèi)密度保持不變
(3)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，下列措施正確的是________。
a．及時(shí)分離出NO2氣體   b．適當(dāng)升高溫度
c．增大O2的濃度     d．選擇高效催化劑

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

在一定溫度下，發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，起始時(shí)，充入的N2和H2的物質(zhì)的量分別是3.0 mol和6.0 mol，平衡時(shí)生成NH3的物質(zhì)的量是2.4 mol。已知容器的容積為5.0 L，試求：
(1)H2的轉(zhuǎn)化率是________。
(2)平衡時(shí)混合氣體中N2的體積分?jǐn)?shù)是________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

常溫下，兩種溶液① 0.1 mol?L-1 NH3·H2O     ② 0.1 mol?L-1 NH4Cl中：
（1）溶液①的pH      7（填“＞”、“＜”或“＝”），其原因是：                       （用電離方程式表示）。
（2）溶液②呈     性（填“酸”、“堿”或“中”）。水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫可以                 （填“促進(jìn)”或“抑制”）NH4Cl的水解。
（3）下列關(guān)于兩種溶液中c（NH4+） 的敘述正確的是       （填字母）。
a．兩種溶液中c（NH4+） 都等于0.1 mol?L-1
b．兩種溶液中c（NH4+） 都小于0.1 mol?L-1
c．NH4Cl溶液中c（NH4+） 小于NH3·H2O溶液中c（NH4+）

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