摘要：21．工业上可利用合成气(CO和H2的混合气体)化合生产甲醇.已知: ①CO(g)+1／2O2(g)=CO2(g) △H=-283．0 kJ·mol-1 ②H2(g)+1／2O2(g)=H2O(I) △H=-285．8kJ·mol-1 ③CH3OH(g)+3／2O2(g)=2H2O(I)+CO2(g) △H=-761．7 lkJ·mol-1 (1)此法生产甲醇的热化学方程式: , (2)此反应的熵变△S 0(填“> .“< 或“= ).

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工业上可利用合成气（CO和H2的混合气体）生产甲醇（如反应④）．已知：
①CO（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ/mol
②H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
③CH3OH（g）+
3
2
O2（g）=H2O（l）△H=-761.7kJ/mol
④CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）
（1）反应④的△H=
-92.9 KJ/mol
-92.9 KJ/mol
，△S
＜
＜
0 （填“＞”“＜”或“=”）．
（2）反应④中当CO（g）和H2（g） 起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明
ab
ab
（填序号）；   
a．反应物的转化率越高             b．反应进行得越完全
c．达到平衡时反应物的浓度越大     d．化学反应速率越快
（3）在一定条件下，反应④在一密闭容器中达到平衡．维持H2浓度和容器的温度不变，增大容器的体积，平衡将
B
B
（填字母）．
A．向正反应方向移动          B．向逆反应方向移动
C．不移动                    D．无法判断
（4）工业上用反应④低压合成甲醇，在230℃～270℃最为有利．为研究合成气最合适的起始组成比，分别在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如右图．230℃的实验结果所对应的曲线是
X
X
（填字母）．
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（17分）CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，可以在一定条件下制备甲醇，二甲醚等多种有机物。工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气。
（1） 已知：CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol，且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。写出甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气的热化学方程式                  。
（2）在一定条件下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示：

    时间/min
物质 浓度
 		0
 		1
 		2
 		3
 		4
 
CH4
 		0.2mol·L—1
 		0.13 mol·L—1
 		0.1 mol·L—1
 		0.1 mol·L—1
 		0.09 mol·L—1
 
H2
 		0 mol·L—1
 		0.2 mol·L—1
 		0.3 mol·L—1
 		0.3 mol·L—1
 		0.33 mol·L—1
 
①3—4min之间，化学平衡向___   ____反应方向移动（填“正”或“逆”）。
②3min时改变的反应条件是____________________（只填一种条件的改变）
（3）已知温度、压强、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕对该反应的影响如图所示。

①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1____X2(填“=”“>”或“<”下同)
②图2中两条曲线所示的压强比的关系：p1_______p2
（4）以天然气（设杂质不参与反应）、KOH溶液为原料可设计成燃料电池
①放电时，正极的电极反应式_______________________________________
②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为                     ____。

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精英家教网工业上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇．
（1）已知CO（g）、CH3OH（l）的燃烧热分别为283.0kJ?mol-1和726.5kJ?mol-1，则CH3OH（l）不完全燃烧生成CO（g）和H2O（l）的热化学方程式为
 
．
（2）合成甲醇的方程式为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0．在230℃?270℃最为有利．为研究合成气最合适的起始组成比n（H2）：n（CO），分别在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如图所示．其中270℃的实验结果所对应的曲线是
 
（填字母）；当曲线X、Y、Z对应的投料比达到相同的CO平衡转化率时，对应的反应温度与投较比的关系是
 
．
（3）当投料比为1：1，温度为230℃，平衡混合气体中，CH3OH的物质的量分数为
 
（保留1位小数）；平衡时CO的转化率
 
．
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工业上可采用CH3OHCO+2H2的方法来制取高纯度的CO和H2。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(1)的燃烧热分别为285.8kJ/mol、283.0kJ/mol和726.5kJ/mol。请回答下列问题：
(1)反应CH3OH(1)=CO(g)+2H2(g)的△H=__________kJ/mol。
(2)标准状况下33.6LCO、H2的混合气体与足量氧气充芬反应后，将生成的CO2和水蒸气通入足量的Na2O2后，固体质量增加30.0g，则CO、H2的混合气体的平均相对分子质量为____________________________。
(3)利用反应H2(g)+CO(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)设计而成的MCFS燃料电池是一种新型电池，已知该该电池使用KOH溶液作电解质溶液，则正极的电极反应式为_____________。现以该燃料电池为电源，以石墨作电极电解饱和NaCl溶液，则该电解总反应的离子方程式是________________。若电解100mL0.1mol/L的NaCl溶液，阴、阳两极各产生112mL气体（标准状况下），则所得溶液的pH为___________（忽略反应前后溶液的体积变化）；若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL,当阳极产生672mL气体（标准状况下）时，阴极析出的固体质量为____________g。
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工业上通常在恒容密闭容器中采用CO(g)和H2 (g)反应催化合成甲醇CH3OH(g)：

（1）已知：① 2CO(g) + O2 (g) = 2CO2 (g)  ΔH = -566.0 kJ·mol-1  ② 2H2(g) + O2 (g) =2 H2O (g)  ΔH = -398.0 kJ·mol-1  ③2CH3OH(g) +3 O2 (g) =2CO2 (g) +4 H2O(g)  ΔH = -1104.0 kJ·mol-1则CO(g)与H2(g)合成CH3OH(g)的热化学方程式是_______________。

（2）据研究，反应过程中起催化作用的为CuO，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂CuO的量不变，原因是：_______________________________ (用化学方程式表示)。

（3）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同）__________。

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. CH3OH(g)、CO(g)、H2(g)的浓度都不再发生变化

D.生成CH3OH(g)的速率与消耗CO(g)的速率相等

（4）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.250

0.012

某温度下，将2molCO(g)和6mol H2(g)充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.5mol/L，则CO(g)的转化率为________，此时的温度为__________。

（5）要提高CO(g)的转化率，可以采取的措施是__________。

A. 升高温度                   B. 加入催化剂               C. 增加CO(g)的浓度

D. 加入H2(g)加压     E. 分离出甲醇               F.加入惰性气体加压

（6）一定条件下，在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器

甲

乙

丙

反应物投入量

1molCO  2molH2

1molCH3OH

2molCH3OH

平衡数据

CH3OH的浓度（mol/L）

c 1

c 2

c 3

反应的能量变化的绝对值(kJ)

a

b

c

体系压强（Pa）

P1

P2

P3

反应物转化率

α1

α2

α3

       下列说法正确的是__________。

       A. 2c1>c3                    B.  a+b=129         C.  2p2<p3                   D. α1+α3<1

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