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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷212
工业上可通过煤的液化合成甲醇，主反应为：CO（g）+2H2（g）CH3OH（l）     △H=x。
（1）已知常温下CH3OH、H2和CO 的燃烧热分别为726.5kJ/mol、285.5 kJ/mol、283.0kJ/mol，则x=__。
（2）TK下，在容积为1.00L的某密闭容器中进行上述反应相关数据如图一。
①该化学反应0-10min的平均速率v（H2）=___。
②10min时容器内CO的体积分数为___。

③对于气相反应，常用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度（cB）表示平衡常数（以KP表示），其中，pB=p总×B的体积分数；若在TK下三种气体的平衡气体总压强为xMPa，则该反应Kp=__（计算表达式表示）。实验测得不同温度下的lnK（化学平衡常数K的自然对数）如图二，请分析lnK随T呈现上述变化趋势的原因是__。

（3）干燥的甲醇可用于制造燃料电池。
某高校提出用CH3OH-O2燃料电池作电源电解处理水泥厂产生的CO2（以熔融碳酸盐为介质），产物为C和O2。其阳极电极反应式为__。
20-21高三上·辽宁·期末
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知识点：盖斯定律的应用化学反应速率计算化学平衡常数的有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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工业上可通过煤的液化合成甲醇，主反应为：
CO(g)+2H2(g)CH3OH(1)△H=xkJ/mol
(1)已知常温下CH3OH(1)、H2和CO的燃烧热分别为726.5kJ/mol、285.5kJ/mol、283.0kJ/mol，则x=___________；为提高合成甲醇反应的选择性，关键因素是___________。
(2)TK下，在容积为1.00L的某密闭容器中进行反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0，相关数据如图。
①该反应0~10min的平均速率υ(H2)___________mol/(L·min)；M和N点的逆反应速率较大的是___________(填“υ逆(M)”、“υ逆(N)”或“不能确定”)。
②10min时容器内CO的体积分数为___________。
   
③对于气相反应，常用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)表示平衡常数(以Kp表示)，其中PB=P总×B的体积分数。若在TK下平衡气体总压强为xMPa，则该反应的平衡常数Kp=___________(写出表达式，不必化简)。实验测得不同温度下的lnKp(化学平衡常数Kp的自然对数)如图，请分析lnKp随T呈现上述变化趋势的原因______________________。
二甲醚不仅是重要的化工原料，而且还是性能优良的能源和车用燃料。现代工业上可通过煤化工的产物CO和H2来合成二甲醚，其主要反应为：
（ⅰ）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H= －90.1kJ·mol－1
（ⅱ）2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= －24.5kJ·mol－1
（1）写出CO和H2来直接合成二甲醚的热化学方程式________。
（2）温度T时，在容积为2.00L的某密闭容器中进行上述反应（ⅰ），反应过程中相关数据如图1所示。
①下列说法能表明反应已达到平衡状态的是______。
a.容器中气体的压强不再变化                    b.混合气体的密度不再变化
c.混合气体的平均相对分子质量不再变化   d.2υ正(H2)=υ逆(CH3OH)
②该化学反应0~10min的平均速率υ(H2)=_____。
③其他条件不变时，15min时再向容器中加入等物质的量的CO和H2，则H2的转化率____（填增大、不变或减小）。
   
④对应气相反应，常用某组分（B）的平衡压强（pB）代替某物质的量浓度（cB）表示平衡常数（以Kp表示），其中，pB=p总×B的体积分数；若在T时平衡气体总压强为p总，则该反应Kp=_____。
⑤图2表示氢气转化率随温度变化的趋势，请解释T0后氢气转化率的变化原因__________。
   
（3）二甲醚燃料电池的工作原理如图所示，则X电极的电极反应式为__________。用该电池对铁制品镀铜，当铁制品质量增加12.8g时，理论上消耗二甲醚的质量为_________g。（精确到0.01）
二甲醚(DME)是一种新兴的有机化工原料，工业上常用合成气制备二甲醚，主要原理如下：
反应Ⅰ．CO (g) +2H2( g) CH3OH (g) ΔH1
反应Ⅱ．2CH3OH (g) CH3OCH3 (g)+H2O (g) ΔH2 =-23kJ ·mol-1
回答下列问题：
(1)①已知：通常状况下，CH3 OH (g)和H2(g)的燃烧热分别为763.7kJ·mol-1、 285.8kJ·mol-1，1mol气态水变成液态放出 44kJ 的热量，则CH3OCH3 (g)燃烧热为_______。
②若有反应Ⅱ活化能Ea(正)为akJ·mol-1，则该反应的活化能Ea (逆)为_______kJ/mol。
(2)若反应Ⅰ正反应速率方程为 v 正=k 正 c(CO)c2(H2)，逆反应速率方程为 v 逆=k逆 c(CH3OH)，其中 k 正、k 逆分别为正、逆反应的速率常数，如图所示中，若斜线①、②分别表示 k 正、k 逆随温度变化，则ΔH1_______0(填“>”、“＜”或“=”)，图中 A、B 的纵坐标分别为 x+1.5、x-1.5，则温度 T1时化学平衡常数 K=_______。

(3)初始压强为100MPa时，将2mol CO、 4mol H2充入 2L 恒容密闭容器中，发生上述两个反应。若 T℃时， 10min 达到平衡，测得c(H2)=0.8mol·L-1，c(H2O)=0.15mol·L-1，则 v(CO)= _______ mol·L-1 ·min-1，反应 I 平衡常数 Kp=_______(MPa)-2 (Kp 为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数；列计算式)。
(4)以甲醇为原料，通过电化学法可以合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]，工作原理如图所示。

①阳极的电极反应式为_______。
②若以铅蓄电池为电源，B 应与铅蓄电池的_______(填“Pb”或“PbO2” )相连。

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