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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷366
甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油，工业合成甲醇的方法很多。
（1）一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H1
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H3
则CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）的△H═ _________．
（2）在容积为2L的密闭容器中进行反应：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n（CH3OH）与反应时间t的变化曲线如图1所示，该反应的△H____0 （填＞、＜或=）．
（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有（填字母）___________
A．缩小容器体积
B．降低温度
C．升高温度
D．使用合适的催化剂
E．将甲醇从混合体系中分离出来

（4）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2，T℃时，向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O（g），5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时CH4的转化率为50%，计算该温度下上述反应的化学平衡常数_____________________（结果保留小数点后两位数字）
（5）以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，图2是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图，B极的电极反应式为_________
（6）25℃时，草酸钙的Ksp=4.0×10﹣8，碳酸钙的Ksp=2.5×10﹣9。向10ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10﹣4mol•L﹣1的草酸钾溶液10ml，能否产生沉淀__________（填“能”或“否”）．
15-16高三下·广西柳州·阶段练习
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知识点：盖斯定律及其有关计算转化率的相关计算及判断溶度积常数相关计算原电池电极反应式书写 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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能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。
（1）工业上利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇：CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ，已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示：
化学键H—HC—OC≡OH—OC—H
E/(kJ/mol)4363431076465413

则 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=__________kJ•mol-1
（2）以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。
   
B极为电池______极，B极的电极反应式为_________________________________。
（3）参考合成反应CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)的平衡常数，回答下列问题：
温度/℃050100200300400
平衡常数667100131.9×10-22.4×10-41×10-5

①该反应正反应是 ___________（填“放热”或“吸热”）反应；
②在T℃时，1L密闭容器中，投入0.1molCO和0.2molH2，达到平衡时，CO转化率为50%，则T=__________℃。
（4）CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= — 49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
   
①该反应的平衡常数表达式为K=_______；从反应开始到10min，v(H2)=_____mol/(L·min)；
②下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)
A．v(CO2)消耗 = v(CH3OH)生成                           
B．气体的密度不再随时间改变
C．CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变
D．气体的平均相对分子质量不再随时间改变
③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量增大，只改变下列某一条件，可采取的措施有__ (填字母)
A．升高温度                       B．缩小容器体积     
C．再充入CO2气体             D．使用合适的催化剂
④相同温度下，在另一个容积为1 L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g)和2molH2O(g)，达到平衡时CO2的浓度_______(填“>”、“ <”或“=”)0.25mol/L。
能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。
（1）工业上利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，已知反应中有关物质的化学键键能数据如表所示：
化学键H—HC—OC≡OH—OC—H
E/(kJ/mol)4363431076465413
则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=__kJ•mol-1
（2）以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。

B极为电池__极，B极的电极反应式为___。
（3）参考合成反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数，回答下列问题：
温度/℃050100200300400
平衡常数667100131.9×10-22.4×10-41×10-5
①该反应正反应是__（填“放热”或“吸热”）反应；
②在T℃时，1L密闭容器中，投入0.1molCO和0.2molH2，达到平衡时，CO转化率为50%，则T=__℃。
（4）CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。

①该反应的平衡常数表达式为K=__；从反应开始到10min，v(H2)=__mol/(L·min)；
②下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是__(填字母)。
A.v(CO2)消耗=v(CH3OH)生成
B.气体的密度不再随时间改变
C.CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变
D.气体的平均相对分子质量不再随时间改变
目前，CO、CO2的有效开发利用成为科学家研究的主要课题。
I.CO可用于合成甲醇
（1）已知：CO、H2、CH3OH(g)的燃烧热△H分别为-283 kJ•mol-1、-285.8 kJ•mol-1、-764.5 kJ•mol-1。则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H =__________。
（2）将1molCO和2molH2充入密闭容器中发生上述反应。其他条件相同时，CO的平衡转化率[α（CO）]与压强（P）和温度（T）的关系如图所示。


①A、B两点CH3OH的质量分数ω（A）______ω（B）（填“>”、“<”或“=”），理由是__________。
②C、D两点的逆反应速率：v（C）______v（D）（填“>”、“<”或“=”），理由是_________。③200℃时，测得E点的容器容积为10L。该温度下，反应的平衡常数K=__________；保持温度和容积不变，再向容器中充入1molCO、1molH2和xmolCH3OH时，若使v正>v逆，则x的取值范围为________。
Ⅱ.CO2的综合利用
（3）CO2转化为甲醇有广泛应用前景。T℃时，在容积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0，达到平衡状态，其它条件不变，下列措施中能使增大的是_________（填选项字母）。
A．升高温度 B．再充入1molCH3OH(g)和1molH2O(g)
C．加入催化剂 D．再充入一定量CO2
（4）CO2可转化为碳酸盐，其中Na2CO3是一种用途广泛的碳酸盐。
常温下，用NaOH溶液吸收CO2得到pH=10的Na2CO3溶液，吸收过程中水的电离平衡将___________移动（填“正向”、“逆向”或“不”）试计算该Na2CO3溶液中=_________________。
（已知常温下，H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11） K1=5.4×10-2）

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