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(fā)和應(yīng)用前景。（注：“原子經(jīng)濟(jì)性”是指，在化學(xué)品合成過程中，合成方法和工藝應(yīng)被設(shè)計成能把反應(yīng)過程中所用的所有原材料盡可能多的轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中）
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇
反應(yīng)I： CO(g) ＋ 2H2(g)CH3OH(g)  ΔH1      
反應(yīng)II： CO2(g) ＋ 3H2(g)CH3OH(g)  +  H2O(g)  ΔH2      
上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是________（填“I”或“Ⅱ”）。
（2）已知在常溫常壓下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)   ΔH ＝ －1275.6 kJ·mol-1
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)   ΔH ＝ －566.0 kJ·mol-1
③ H2O(g) ＝ H2O(l)   ΔH ＝ －44.0 kJ·mol-1
請寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式 ___________________
（3）甲醇--空氣燃料電池，電解質(zhì)溶液是：20%～30%的KOH溶液。請寫出甲醇--空氣燃料電池放電時正極的電極反應(yīng)式。___________________。
（4）下圖是一個電化學(xué)過程示意圖。
① 鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________。
② 假設(shè)使用甲醇--空氣燃料電池作為本過程中的電源，銅片的質(zhì)量變化96g，則燃料電池理論上需要___________mol甲醇。
（1）I     
（2）CH3OH(l) ＋ O2(g) ＝ CO(g) ＋ 2H2O(l)   ΔH ＝ －442.8kJ·mol-1
（3） O2+2H2O+4e－=4OH－
（4） ①Cu2++2e－=Cu；②0.5 mol
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 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(fā)和應(yīng)用前景．
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)Ⅰ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1
反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2
①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是
Ⅰ
Ⅰ
（填“I”或“Ⅱ”）．
②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△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(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)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(tài)水的熱化學(xué)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(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計如圖所示的電池裝置．
①該電池正極的電極反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式為
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
．

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科目：高中化學(xué) 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(fā)和應(yīng)用前景．
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)Ⅰ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1
反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2
如圖所示是反應(yīng)I反應(yīng)過程中的能量變化曲線．
（1）由圖可知反應(yīng)I為
放熱
放熱
反應(yīng)（選填”吸熱、放熱”），反應(yīng)熱△H1=
-91kJ/mol
-91kJ/mol
．
（2）反應(yīng)I在一定體積的密閉容器中進(jìn)行，能判斷其是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)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(yīng)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(dá)到平衡狀態(tài)，測得CH3OH（g）的物質(zhì)的量為1mol，則此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)K值=
4
27
4
27
（用分?jǐn)?shù)表示），若開始時充入2mol CH3OH（g） 和2mol H2O（g）達(dá)到相同平衡時CH3OH的轉(zhuǎn)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(xué)的角度比較上述兩種方法，符合原子經(jīng)濟(jì)的是
Ⅰ
Ⅰ
．（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）

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科目：高中化學(xué) 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(fā)和應(yīng)用前景．
（1）工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)原理為：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H，
下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)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
①根據(jù)表中數(shù)據(jù)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(yīng)將
A
A
．
A．向正方向移動   B．向逆方向移動   C．處于平衡狀態(tài)   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(tài)水的熱化學(xué)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(zhì)構(gòu)成燃料電池總反應(yīng)為：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)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(yīng)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(biāo)況下）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2012?紅橋區(qū)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(fā)和應(yīng)用前景．
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)Ⅰ：CO （g）+2H2 （g）?CH3OH （g）△H1
反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+3H2 （g）?CH3OH （g）+H2O （g）△H2
①上述反應(yīng)符合．“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是
Ⅰ
Ⅰ
（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）；
②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△H1
＜
＜
0（填“＞”、“=”或“＜”），反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)的表達(dá)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(yīng)Ⅰ充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為
80%
80%
．
（2）根據(jù)如圖所示的能量變化寫出由碳轉(zhuǎn)化成CO的熱化學(xué)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(xué)設(shè)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(yīng)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(guān)系如題2圖所示（氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積），寫出在t1后，石墨電極上的電極反應(yīng)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(xué) 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(fā)和應(yīng)用前景．請回答下面有關(guān)甲醇參與反應(yīng)的有關(guān)問題
（1）火力發(fā)電廠釋放出的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等氣體進(jìn)行脫硝、脫硫和脫碳等處理．可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的．其中，脫碳時將CO2轉(zhuǎn)化為甲醉的熱化學(xué)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(zhì)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(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ（CH3OH）與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如下圖甲所示，則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)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(jìn)行上述反應(yīng)．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(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=
 
；該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)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(xué)方程式：
 

（3）某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計如下圖丙所示的電池裝置．
①該電池的正極反應(yīng)式為
 
；負(fù)極反應(yīng)式為
 

②工作一段時間后，當(dāng)消耗3.2g甲醇時，同時消耗掉的KOH是
 
g．
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