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单选题 较易0.85 引用1 组卷85
甲醇是可再生的清洁能源，可利用CO2与H2合成甲醇，已知：①一定量CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g)，当消耗1molCO2(g)时，放出的能量是49.6kJ；②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ∆H1；③CO(g)+2H2(g)⇌ CH3OH(g)   ∆H2=-90.8kJ/mol。下列说法正确的是
A．①中反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(l)   ∆H=-49.6kJ/mol
B．在恒温恒容的密闭容器中发生反应②，气体压强不变时表明反应达到平衡
C．∆H1=+41.2kJ/mol
D．反应③在高温下能自发进行
20-21高二下·安徽滁州·开学考试
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知识点：热化学方程式书写及正误判断盖斯定律的应用化学平衡状态的判断方法复合判据 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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甲醇是重要的能源以及化工原料。
(1)已知：
(I)CH3OH(1)+ O2(g)=CO(g)+ 2H2O(g) △H1=-442.8 kJ·mol-1
(II)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0 kJ·mol-1
(III)H2O(l)=H2O(g) △H3=44.0 kJ·mol-1
25°C时，甲醇完全燃烧的热化学方程式为________________________。
(2)工业上利用CO2和H2制甲醇：
(IV)CO2 (g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H=-49 kJ·mol-1。
①借助高分子选择性吸水膜可有效提高CO2平衡利用率。其原因是_____________。
②下列关于反应IV的说法正确的是_________(填序号)。
A.有利于减少碳排放，体现了绿色化学思想
B.充分反应后，放出热量可能大于49 kJ
C.降低温度可提高CH3OH含量，工业生产时应控制低温
D.当气体密度保持不变时，反应一定达到平衡状态
(3)经研究发现，反应IV分两步完成：
(V)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
(VI)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H＜0
①当1 mol CO2和3 mol H2投入密闭容器中，当反应V、VI达到平衡后，经测定容器中n(CO2)=n(CO)，n(H2)=n(H2O)。则混合气体中水蒸气的体积分数为_____________。
②下列关于反应VI的图象，不正确的是___________(填序号)。

③经研究发现，反应VI的速率显著低于反应V，请画出反应过程中CO的浓度随时间的变化________________。
科学家利用太阳能分解水生成的氢气与煤化工厂产生的CO2、CO反应生成甲醇。
已知：①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) ΔH1=-128.1kJ/mol
②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol
③CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1) ΔH3=-443.5kJ/mol
④H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH4=-241.8kJ/mol
回答下列问题：
(1)CH3OH(1)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式为_____。
(2)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(1)+H2O(g) K=_____(填表达式)。
(3)关于反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(1)，下列说法错误的是_____(填标号)。
A．该反应在低温下能自发进行
B．降低温度，反应速率减小，平衡常数增大
C．使用合适的催化剂，可以增大CO的平衡转化率
D．增大压强，ΔH也增大
(4)某温度下，向容积为1L的恒容密闭容器中充入0.5molCO2(g)与1.0molH2(g)，发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，在第5min时达到化学平衡状态，此时CH3OH(g)的物质的量分数为25%。在第10min、20min时分别改变反应条件，CH3OH(g)的浓度在不同条件下的变化状况如图所示。

①0~5min，v(CO2)=_____mol/(L•min)。
②该温度下，化学平衡常数K=_____。
③20min时改变的反应条件可能是_____。
(5)某温度下，在恒容密闭容器中，发生反应CH3OH(1)+O2(g)CO(g)+2H2O(1)，下列选项中能判断反应已经达到平衡状态的是_____。
A．混合气体的密度不变B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．CO与H2O的物质的量之比为1:2D．v正(O2)=2v逆(H2O)
2020年9月在第75届联合国大会上，我国首次明确给出碳中和时间表，碳氧化物的综合利用是实现碳中和目标的重要手段。合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇的主要反应如下：
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(1) ΔH1=a kJ·mol-1
②CO2(g)+2H2(g)CH3OH(g)+O2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③CH3OH(g)CH3OH(l) ΔH3=c kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)写出甲醇燃烧热的热化学方程式_______(反应热用含a、b、c的代数式表示)。
(2)已知在一定温度下2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)，在3个体积相同的恒容密闭容器中反应并达到平衡，下列说法正确的是_______。
容器温度/K物质的起始浓度mol·L-1物质的平衡浓度mol·L-1
c(H2)c(CO)c(CH3OH)
I4000.200.1000.080
II4000.400.200
III500000.100.025
A．该反应的正反应为吸热反应
B．达到平衡时，容器I中压强是容器II中的一半
C．达到平衡时，容器II中c(CH3OH)大于容器I中c(CH3OH)的两倍
D．达到平衡时，容器II中的正反应速率比容器I中的大
(3)已知图1为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应过程与能量曲线，该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。已知Cat.1与Cat.2为该反应的两种不同的催化剂，则从图象看，在相同温度下_______(填“Cat.1”或“Cat.2”)的催化效率更高，其原因是_______。

(4)若合成气中初始浓度c0(H2)=1 mol·L-1，c0(CO2)=n mol·L-1时，CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)反应中CO2的转化率(α)与温度(T)的关系如图2所示。当温度为T2时该反应达到平衡，则平衡常数K=_______(用含n的代数式表示)，随着温度进一步升高，CO2转化率下降的可能原因是_______。

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