题目内容
【题目】已知CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)
CH30H(g)，现在容积均为l L的a、b、c三个密闭容器中分别充入l molCO和2mol H2的混合气体，控制温度，进行反应，测得相关数据的关系如图l和图2所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该反应的正反应的△H>0
B. 升温或减压，可将b中的平衡状态转变成从c中的平衡状态
C. 反应进行到5min时，a容器中v(正)= v(逆)
D. 达到平衡时，a、b、c中CO转化率为b>a>c
【答案】B
【解析】
A.从图1分析，甲醇的物质的量为0.6mol的曲线先到平衡，说明此反应是在较高的温度下进行的。由图1可知，反应温度升高后，甲醇的物质的量减少，说明正反应为放热反应，故错误；B.升温或减压可以使平衡逆向移动，可将b中的平衡状态变为c中的平衡状态，故正确；C.从图2分析，反应进行到5分钟时，若a容器中的反应到平衡，升温，平衡向逆向移动，甲醇的体积分数应减小，但是图像中给出的是增大，说明a容器中还没有达到平衡状态，故错误；D.温度升高平衡逆向移动，所以温度越高，一氧化碳的转化率越低，所以a、b、c中CO的平衡转化率为a >b> c，故错误。故选B。
【题目】T1 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O(g)，发生反应：CO(g)＋H2O(g) 
CO2(g)＋H2(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1)，下列说法错误的是( )
反应时间/min | n(CO)/mol | n(H2O)/mol |
0 | 2.00 | 3.00 |
t1 | 0.80 | |
t2 | 1.80 |
A. 用H2表示反应在t1 min内的平均速率为v(H2)＝0.60/t1mol·L－1·min－1
B. 保持其他条件不变，若起始时向容器中充入3.00 mol CO和2.00 mol H2O(g)，达到平衡时，n(CO2)＝1.20 mol
C. 保持其他条件不变，在t2 min时向容器中再通入1.00 mol CO，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率将增大
D. 温度升至T2 ℃，上述反应的平衡常数为0.70，则正反应的ΔH<0
【题目】甲醇水蒸气重整制氢（SRM）是用于驱动电动汽车的质子交换膜燃料电池的理想氢源，当前研究主要集中在提高催化剂活性和降低尾气中CO含量，以免使燃料电池Pt电极中毒。重整过程发生的反应如下：
反应I CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g) ΔH1
反应Ⅱ CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH2
反应Ⅲ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，其中K2、K3随温度变化如下表所示：
125℃ | 225℃ | 325℃ | |
K2 | 05535 | 1858 | 9939.5 |
K3 | 1577 | 137.5 | 28.14 |
请回答：
（1）反应Ⅱ能够自发进行的条件_______（填“低温”、“高温”或“任何温度”），ΔH1____ΔH3（填“>”、“<”或“=”）。
（2）相同条件下，甲醇水蒸气重整制氢较甲醇直接分解制氢（反应Ⅱ）的先进之处在于___________________________________________________________________。
（3）在常压、Cat.1催化下，CH3OH和H2O混和气体（体积比1∶1.2，总物质的量2.2mol）进行反应，tl时刻测得CH3OH转化率及CO、CO2选择性随温度变化情况分别如图所示（CO、CO2的选择性：转化的CH3OH中生成CO、CO2的百分比）。
注：曲线a表示CH3OH的转化率，曲线b表示CO的选择性，曲线c表示CO2的选择性
① 下列说法不正确的是__________。
A．反应适宜温度为300℃
B．工业生产通常在负压条件下进行甲醇水蒸气重整
C．己知Cat.2催化剂具有更高催化活性，可提高甲醇平衡转化率
D．添加CaO的复合催化剂可提高氢气产率
② 260℃时H2物质的量随时间的变化曲线如图所示。画出300℃时至t1时刻H2物质的量随时间的变化曲线。________________
（4）副产物CO2可以在酸性水溶液中电解生成甲酸，生成甲酸的电极反应式是：___________。
