网址：http://m.1010jiajiao.com/timu3_id_42514[举报]
（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)；ΔH
（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH 0，△S 0（填“＜，＞或＝”）。
（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①在0～2min内，以H2表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1 。
②列式计算300℃时该反应的平衡常数K = 。
③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将 。
A．向正方向移动 B．向逆方向移动 C．处于平衡状态 D．无法判断
④下列措施可增加甲醇产率的是
A．压缩容器体积 B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大 D．再充入0.20mol CO和0.58mol H2
（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。
（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)；ΔH
（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH 0，△S 0 （填“＜，＞或＝”）。
（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①在0～2min内，以H2表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1 。
②列式计算300℃时该反应的平衡常数K = 。
③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将 。
A．向正方向移动 B．向逆方向移动 C．处于平衡状态 D．无法判断
④下列措施可增加甲醇产率的是
A．压缩容器体积 B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大 D．再充入0.20mol CO和0.58mol H2
（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。
【解析】（1）根据反应的特点可知△S小于0，因为反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，所以根据△G＝△H－T·△S可知反应是放热反应。
（2）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，根据图像可知反应进行到2min时甲醇
的浓度不再发生变化，平衡时甲醇的物质的量是0.04mol，则消耗氢气是0.08mol，所以在0～2min
内，以H2表示的平均反应速率为
。
②平衡时氢气的浓度是
，CO的平衡浓度是
,所以该温度下的平衡常数为
。
③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol
CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因为
＞4，所以反应向逆反应方向移动。
④压缩体积，压强增大，平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度，平衡也向正反应方
向移动。充入He，使体系总压强增大，但物质但浓度没有变化，所以平衡不移动。再充入0.20mol
CO和0.58mol H2，相当于增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，所以答案是ABD。
（3）因为反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，但反应速率会加快，所以图
像为
查看习题详情和答案>>
应用前景．工业上合成甲醇的反应为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）；△H
（1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则△H______0，△S______0（填“＜，＞或=”）．
（2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的CO与0.58molH2的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示．
①在0～2min内，以H2表示的平均反应速率为______mol?L-1?s-1，CO的转化率为______．
②列式计算300℃时该反应的平衡常数K=______．
③300℃时，将0.50molCO、1.00molH2和1.00molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将______．
A．向正方向移动B．向逆方向移动C．处于平衡状态D．无法判断
④下列措施可增加甲醇产率的是______．
A．压缩容器体积B．将CH3OH（g）从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大 D．再充入0.20molCO和0.58molH2
（3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图．
二甲醚(CH3OCH3)具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”．一步法合成二甲醚是以合成气(CO/H2)为原料，在一定温度、压强和催化剂作用下进行，反应器中发生了下列反应：
①CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)；ΔH1＝90.7 kJ·mol－1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)；ΔH2＝23.5 kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)；ΔH3＝41.2 kJ·mol－1
(1)–步法合成二甲醚的总反应可表示为3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，该反应的AH＝________．平衡常数表达式为________．
(2)另一种合成二甲醚的方法称为“二步法”，该工艺为让反应①和反应②分别在不同的反应器中进行，无反应③发生，而“一步法”的反应③的发生提高了CH3OCH3的产率，原因是________．
(3)由CO2加氢直接合成二甲醚可以消除过度CO2排放对环境的影响．当在合成反应器中加入碳氢比[n(CO2)/n(H2)]为1∶3的混合气体，在二定条件下反应得到二甲醚和水蒸气，实现了CO2的减排目的．该反应的反应方程式为________；判断该反应在一定温度下，体积恒定的密闭容器中下列不能作为达到化学平衡状态的依据是________
A．容器的密度不变
B．容器内压强保持不变
C．平均摩尔质量保持不变
D．单位时间内消耗2 mol CO2，同时消耗1 mol二甲醚
(4)以二甲醚为燃料的燃料电池工作原理如图所示：则正极为________(填A极或B极)，写出A电极反应式________
工业生产的纯碱中常含有少量NaCl杂质．为测定某纯碱样品的纯度，化学课外活动小组设计了三种实验方案：方案一：取样品溶解后，加试剂使CO32-沉淀，测定沉淀的质量．
方案二：用0.100mol/L盐酸滴定．
方案三用稀酸将CO32-转化为CO2，测定CO2的质量．
（1）方案一的操作步骤有：①称量并溶解样品；②加入足量的BaCl2溶液；③过滤；④洗涤；⑤干燥；⑥称量并进行恒重操作．称量时所需定量实验仪器为
（2）方案二的具体过程如图甲：
①操作1所需要的仪器有
②滴定时选择的指示剂为甲基橙．当溶液
③为减少偶然误差，通常的处理办法是
④滴定时若锥形瓶内有少量液体溅出，则测定结果
（3）方案三的实验装置如图乙：操作步骤有：①检查装置的气密性；②在干燥管内装满碱石灰，称量质量为W1 g；③称量W2 g样品装入广口瓶B中；④关闭止水夹；⑤缓慢加入稀H2SO4至不再产生气体为止；⑥打开止水夹；⑦缓缓鼓入空气数分钟，再称量干燥管，质量为W3 g．该方案样品中纯碱的质量分数为
| 53(W3-W1) |
| 22W2 |
| 53(W3-W1) |
| 22W2 |
（4）若用如图丙装置对样品进行分析，根据量瓶中收集到的液体的体积来计算样品中碳酸钠的含量．则下列装置中，最合理的是