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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷203
甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，都是重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。
Ⅰ﹒用CO2生产甲醇、乙醇
(1)已知：H2的燃烧热为﹣285.8kJ/mol，CH3OH（l）的燃烧热为﹣725.8kJ/mol，CH3OH（g）═CH3OH(1)△H＝﹣37.3kJ/mol，则CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（l）△H＝_______kJ/mol。
(2)为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理，在容积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物质的量（n）随时间的变化如图1所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）＝_______。
②下列措施不能使CO2的平衡转化率增大的是_______（填序号）。
A．在原容器中再充入1molCO2B．在原容器中再充入1molH2C．在原容器中充入1mol氦气
D．使用更有效的催化剂E．缩小容器的容积F．将水蒸气从体系中分离
(3)CO2也可通过催化加氢合成乙醇，其反应原理为2CO2（g）+6H2（g）═C2H5OH（g）+3H2O（g）△H＜0。设m为起始时的投料比，即m＝。通过实验得到如图2所示图象。
①图甲中投料比相同，温度从高到低的顺序为_______。
②图乙中m1、m2、m3从大到小的顺序为_______。
③图丙表示在总压为5MPa的恒压条件下，且m＝3时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。T4温度时，该反应压强平衡常数Kp的计算式为_______（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数，代入数据，不用计算）。
Ⅱ．甲醇的应用
以甲醇和CO为原料通过电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。离子交换膜a为_______（填“阳膜”或“阴膜”），阳极的电极反应式为_______。
20-21高三上·陕西汉中·阶段练习
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知识点：盖斯定律与热化学方程式化学平衡常数的有关计算电解原理的理解及判断 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，都是重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。
I．用CO2生产甲醇、乙醇
(1)已知：H2的燃烧热为-285.8 kJ/mol，CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol，CH3OH(g)=CH3OH(l)   △H= -37.3 kJ/mol，则CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+ H2O(1)     △H=____kJ/mol。
(2)将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应[生成 H2O(g)]，如图1表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系。

①a、b两点化学反应速率分别用Va、Vb，表示，则Va ___Vb（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②列出a点对应的平衡常数表达式K= ____________________。
(3)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示，下列说法正确的是_____。
A.该反应的正反应为放热反应
B．压强大小关系为p1＜p2＜p3
C．M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10－2
D．在p2及512 K时，图中N点υ(正)＜υ(逆)
(4)CO2催化加氢合成乙醇的反应为：2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g) +3H2O(g) △H；m代表起始时的投料比，即m＝

①图3中投料比相同，温度T3＞T2＞T1，则该反应的焓变△H____0（填“＞”、“＜”）。
②m=3时，该反应达到平衡状态后p(总)=20a MPa，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图4所示，则曲线b代表的物质为_________（填化学式），T4温度时，反应达到平衡时物质d的分压p(d)=___________。
Ⅱ．甲醇的应用
(5)以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图5所示。

离子交换膜a为_____（填“阳膜”、“阴膜”），阳极的电极反应式为______________。
完成下列问题
(1)甲烷临氧耦合CO，重整反应有：
①2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) =-71.4J·mol-1
②CH4(g)+CO2(g) 2CO+2H2(g) = +247.0kJ·mol-1
则CO的燃烧热△H=_______。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中，起始时按表中相应的量加入物质，在相同温度下进行反应：CH4(g)+CO2(g) 2CO+2H2(g)，CO2的平衡转化率如表所示。
容器起始物质的量/molCO2的平衡转化率
CH4CO2COH2
Ⅰ440050%
Ⅱ4444
①下列条件能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A. v正(CH4) = 2v逆( CO)
B.容器内各物质的浓度满足16c( CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)
C.容器内混合气体的平均分子量不再变化
D.容器内混合气体密度不再变化
②达到平衡时，容器II内CO2的平衡转化率_______50% (填“>”“=”或“<”)。
(3)CO2也可通过催化加氢合成乙醇，其反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) <0。设m为起始时的投料比，即m=。通过实验得到图象：

①图甲中投料比相同，温度从低到高的顺序为_______。
②图乙中m1、m2、m3从小到大的顺序为_______。
③图丙表示在总压为5MPa的恒压条件下，且m=3时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。T4温度时，该反应压强平衡常数Kp的计算式为_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数，代入数据，不用计算)。
(4)将标准状况下的CO2 4.48L通入0.3mo/L、1L NaOH溶液中恰好完全反应，所得溶液中的离子浓度大小关系为_______。
“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。
(I)汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题：
(1)已知：
若某反应的平衡常数表达式为K=，N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ•mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3=-221kJ•mol-1
则此反应的热化学方程式为__。
(2)N2O5在一定条件下可发生分解：，一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是__(填字母)。
A.NO2和O2的浓度比保持不变
B.容器中压强不再变化
C.2v正(NO2)=v逆(N2O5)
D.气体的密度保持不变
(Ⅱ)甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，都是重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，可以用多种方法合成。CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
(3)将CO2和H2按物质的量之比1：3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应生成H2O(g)，如图1表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2转化率随温度的变化关系。

①a、b两点化学反应速率分别用Va、Vb，表示，则Va___Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②列出a点对应的平衡常数表达式K=__。
(4)在1.0L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示，下列说法正确的是__。
A.该反应的正反应为放热反应
B.压强大小关系为P1＜P2＜P3
C.M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2

D.在及512K时，图中N点v正<v逆

(5)CO2催化加氢合成乙醇的反应为：2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)△H；m代表起始时的投料比，即m=。

①图3中投料比相同，温度T3>T2>T1，则该反应的焓变△H__0(填)。

②m=3时，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图4所示，则曲线b代表的物质为___(填化学式)。
(6)以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图5所示。离子交换膜a为__(填“阳膜”、“阴膜”)，阴极的电极反应式为__。

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