题目内容

（16分）甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过H2和CO化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)   
（1）已知：      
      
1 mol甲醇气体完全燃烧生成CO和水蒸气的热化学方程式为                   。
（2）下列措施中有利于提高2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)反应速率的是        （双选)。

A．分离出CH3OHB．升高温度C．减小压强D．加入合适的催化剂
（3）（3）用H2和CO化合制备甲醇的反应中，若反应的容积为1L的恒容容器，分别在230℃、250℃和270℃下，改变H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量固定为1mol）进行实验，结果如下图所示（图中曲线上的点都为一定温度下、一定组成下的平衡点）：

①曲线X对应的温度是             。
②从图中可以得出的结论有                               （任写一条）。
（4）若往反应的容积中加入1.5molH2和1.0molCO，在曲线Z对应温度下反应达平衡。利用上述图中a点对应的CO平衡转化率，计算2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)的平衡常数。（写出计算过程）

(1) (3分)
（2）BD （4分）   （3）①230℃（3分）
②其他条件不变，CO的平衡转化率随着H2与CO的起始组成比增大而增大（或：其他条件不变，CO的平衡转化率随温度升高而降低。） （2分）
（4）a点H2与CO的起始组成比为1.5，CO的平衡转化率为50％。（1分）
2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)
起始物质的量(mol)  1.5      1           0     
转化物质的量(mol）  1      0.5         0.5
平衡物质的量(mol)  0.5      0.5         0.5
平衡浓度(mol/L)    0.5      0.5         0.5       （1分）
    （2分）

解析

练习册系列答案
相关题目
甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）
常温
 CH3OH （g）△H1 （反应Ⅰ）该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：
CO（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）△H2=-283kJ?mol-1  （反应Ⅱ）
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H3=-242kJ?mol-1  （反应Ⅲ）
某些化学键的键能数据如下表：
化学键 C-C C-H H-H C-O C≡O H-O
键能/kJ?mol-1 348 413 436 358 1072 463
CO的结构为C≡O，请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ的焓变△H1=
-116 kJ?mol-1
-116 kJ?mol-1
．
（2）CH3OH （g）燃烧生成CO2（g）和H2O（g）的热化学方程式为：CH3OH（g）+
3
2
O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H4该反应的焓变△H4=
-651 kJ?mol-1
-651 kJ?mol-1
．
（3）甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH3OH（l）+
3
2
O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）．其工作原理示意图如下：

①在图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称（或化学式）
②负极的电极反应式为
CH3OH（l）+H2O（l）-6e-=CO2（g）+6H+
CH3OH（l）+H2O（l）-6e-=CO2（g）+6H+
．
甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：CO （g）+2H2（g）?CH3OH （g）△H1  （反应1）该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力，已知下列物质燃烧的热化学方程式为：
CO（g）+
1
2
 O2（g）═CO2（g）△H2=-283.0kJ/mol         （反应2）
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H3=-484kJ?mol-1        （反应3）
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H4=-571.6KJ?mol-1（反应4）
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H5=-890KJ?mol-1（反应5）
某些化学键的键能数据如下表：
化学键 C-C C-H H-H C-O C≡O（CO） H-O
键能/kJ?mol-1 348 413 436 358 1072 463
请回答下列问题：
（1）反应1的焓变△H1=
-116kJ/mol
-116kJ/mol
．
（2）写出表示CH3OH （g）燃烧热的热化学方程式
CH3OH（g）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-738.6KJ/mol
CH3OH（g）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-738.6KJ/mol
．
（3）工业上制备甲醇反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？
否
否
（填“是”或“否”），原因是
催化剂不能改变化学反应始态和终态的能量
催化剂不能改变化学反应始态和终态的能量
．
（4）如将CO2与H2以1：4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4．写出CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-253.2KJ?mol-1
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-253.2KJ?mol-1
．
甲醇是新型的汽车动力燃料．工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH （g）△H1=-116kJ?mol-1
（1）下列措施中有利于提高反应速率的是
 
（双选，填字母）．
A．移去部分CH3OH      B．减小压强      C．通入CO       D．加入催化剂
（2）已知：CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H2=-283kJ?mol-1H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H3=-242kJ?mol-1
写出1mol甲醇燃烧生成CO2和水蒸气的热化学方程式
 
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（3）为研究合成气最合适的起始组成比，在1L容器中，分别在230℃、250℃和270℃下，改变CO和 H2的起始组成比（设起始时CO的物质的量为1mol ），结果如图：
①230℃的实验结果所对应的曲线是
 
（填字母）．
②从图中可以得出的结论是
 
．（写一条）
③在270℃时，当CO的转化率为50%时，计算反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH （g）的平衡常数（写出计算过程，保留2位小数）
 
．

（16分）甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过H2和CO化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)   

（1）已知：      

      

 1 mol甲醇气体完全燃烧生成CO和水蒸气的热化学方程式为                    。

（2）下列措施中有利于提高2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)反应速率的是         （双选)。

A．分离出CH3OH    B．升高温度    C．减小压强    D．加入合适的催化剂

（3）（3）用H2和CO化合制备甲醇的反应中，若反应的容积为1L的恒容容器，分别在230℃、250℃和270℃下，改变H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量固定为1mol）进行实验，结果如下图所示（图中曲线上的点都为一定温度下、一定组成下的平衡点）：

①曲线X对应的温度是              。

②从图中可以得出的结论有                                （任写一条）。

（4）若往反应的容积中加入1.5molH2 和1.0molCO，在曲线Z对应温度下反应达平衡。利用上述图中a点对应的CO平衡转化率，计算2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)的平衡常数。（写出计算过程）

 

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