甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇：
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)分析該反應(yīng)并回答下列問題：
①平衡常數(shù)表達式為K=____________。
②下列各項中，不能說明該反應(yīng)已達到平衡的是________（填序號）。
a．恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化
b．一定條件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c．一定條件下，CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
d．一定條件下，單位時間內(nèi)消耗2 mol CO，同時生成1 mol CH3OH
(2)如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。

①該反應(yīng)的焓變△H____(填“>”、“<”或 “=”)0。
②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1____ （填“>”、“<”或“=”）K2。
③若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是____
a．升高溫度
b．將CH3OH(g)從體系中分離出來
c．使用合適的催化劑
d．充入He，使體系總壓強增大
(3)已知在常溫常壓下：
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-a kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-b kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H=-c kJ/mol
則CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H =____kJ/mol。
(4)已知甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

①該電池工作時，b口通入的物質(zhì)為____，c口通入的物質(zhì)為____。
②該電池正極的電極反應(yīng)式為：________________。
③工作一段時間后，當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2 時，有____NA個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。
(5)用上述電池作電源，用如圖所示 裝置進行實驗，發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)過程中，溶液逐漸變渾濁，原因是（用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示）：_____________________
(1)①；②d
(2)①<；②>；③b
(3)(b-a-4c)/2
(4)①CH3OH；O2；②O2+4e-+4H+=2H2O；③1.2
(5) Al-3e-=Al3+、Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
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    相關(guān)習(xí)題

    科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

    能源短缺是人類面臨的重大問題．甲醇是一種可再生能源．具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．因此甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料．
    （1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
    反應(yīng)A：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
    反應(yīng)B：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2
    ①下列條件中，能說明反應(yīng)A達到平衡狀態(tài)的是
    C
    C
    ．
    A．生成甲醇的速率與生成水的速率相等    B．v（H2）/3=v（CH3OH）
    C．恒容容器中，體系的壓強不再改變      D．恒容容器中，混合氣體密度不再發(fā)生改變
    ②在一定的壓強下，將CO與H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇，則
    △H2
    ＜
    ＜
    0，△S
    ＜
    ＜
    0（填“＞”、“=”或“＜”）．
    ③對于反應(yīng)B，若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
    BD
    BD
    ．
    A．升高溫度                        B．將CH3OH（g）從體系中分離
    C．充入He，使體系總壓強增大        D．按原比例再充入CO和H．
    ④某溫度下，將2mol CO和6mol H2，充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol?L-1，則CO的轉(zhuǎn)化率為
    80%
    80%
    ，則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
    2.04
    2.04
    ．
    （2）已知在常溫常壓下：
    ①2CH3OH（I）十3O2（g）=CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ?mol-1
    ②2CO（g）+O2 （g）═2CO2 （g）△H=-566.0kJ?mol-1
    ③H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ．mol-1
    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
    ．

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    科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

    （2011?濟南一模）（實驗班必做，平行班選作）

    甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
    （1）分析該反應(yīng)并回答下列問題：
    ①平衡常數(shù)的表達式為K=
    c(CH3OH)
    c(CO)?c2H(2)
    c(CH3OH)
    c(CO)?c2H(2)
    ．
    ②下列各項中，不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡的是
    d
    d
    （填字母編號）．
    a．恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化
    b．一定條件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
    c．恒溫、恒容條件下，CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
    d．一定條件下，單位時間內(nèi)消耗1mol CO，同時生成1mol CH3OH
    （2）如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線．該反應(yīng)的△H
    ＜
    ＜
    0（填“＞”、“＜”或“=”）；T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1
    ＞
    ＞
    K2（填“＞”、“＜”或“=”）．若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
    b
    b
    （填字母編號）．
    a．升高溫度              b．將CH3OH（g）從體系中分離
    c．使用合適的催化劑      d．充入He（g），使壓強增大
    （3）已知在常溫常壓下：
    ①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-a kJ?mol-1
    ②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-b kJ?mol-1
    ③H2O（g）=H2O（l）△H=-c kJ?mol-1
    則CH3OH（l）和O2生成CO和H2O（l）的熱化學(xué)方程式是：
    2CH3OH（1）+2O2（g）=2CO（g）+4H2O（l）△H=-（a+4c-b）kJ?mol-1
    2CH3OH（1）+2O2（g）=2CO（g）+4H2O（l）△H=-（a+4c-b）kJ?mol-1
    ．
    （4）2009年10月，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示．該電池工作時，b口通入的物質(zhì)是
    甲醇
    甲醇
    ，正極上的電極反應(yīng)式為
    O2+4H++4e-=2H2O
    O2+4H++4e-=2H2O
    ．
    （5）以上述電池做電源，用如圖3所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是（用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示）：
    Al-3e-=Al3+，Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+CO2↑
    Al-3e-=Al3+，Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+CO2↑
    ．

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    科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

    能源短缺是人類面臨的重大問題．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：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
    反應(yīng)II：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2
    下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅱ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由表中數(shù)據(jù)判斷△H2
    ＜
    ＜
    0（填“＞”、“＜”或“=”），
    ②若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
    BE
    BE
    ，
    A．升高溫度         B．將CH3OH（g）從體系中分離     C．使用合適的催化劑
    D．充入He，使體系總壓強增大            E．按原比例再充入 CO和 H2
    ③某溫度下，將2mol CO和6mol H2充入2L的恒容密閉容器中，充分反應(yīng)，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol?L-1，則CO的轉(zhuǎn)化率為
    80%
    80%
    ，此時的溫度為
    250°C
    250°C
    （從上表中選擇）；
    ④恒溫下，1mol CO和nmol H2在一個容積可變的密閉容器中反應(yīng)達到平衡后，生成a molCH3OH．若起始時放入3molCO+3nmolH2，則達平衡時生成CH3OH
    3a
    3a
    mol．
    （2）某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計如圖所示的原電池裝置．
    ①該電池工作時，OH-向
    負(fù)
    負(fù)
    極移動（填“正”或“負(fù)”），
    ②該電池正極的電極反應(yīng)式為
    O2+2H2O+4e-=4OH-
    O2+2H2O+4e-=4OH-
    ．

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    科目：高中化學(xué) 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(fā)生如下反應(yīng)：2A（g）+B（g）?x C（g）+2D（s），2min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，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(yīng)至達到平衡狀態(tài)，生成C的平均反應(yīng)速率為
    0.6mol/（L?min）
    0.6mol/（L?min）
    ．
    （2）x=
    3
    3
    ．
    （3）A的轉(zhuǎn)化率與B的轉(zhuǎn)化率之比為
    2：1
    2：1
    ．
    （4）下列各項可作為該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)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(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=-442.8kJ/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(zhì)構(gòu)成燃料電池總反應(yīng)為：2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O，則正極的電極反應(yīng)式為
    O2+2H2O+4e-═4OH-
    O2+2H2O+4e-═4OH-
    ，隨著反應(yīng)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(yīng)式為
    2Cl--2e-═Cl2↑
    2Cl--2e-═Cl2↑
    ．

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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”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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