题目内容
甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）．
（1）下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是 （填序号）．
a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化
b．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c．一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d．一定条件下，单位时间内消耗2mol CO，同时生成1mol CH3OH
（2）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
①该反应的焓变△H 0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1 K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
③若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是 ．
a．升高温度
b．将CH3OH（g）从体系中分离
c．使用合适的催化剂
d．充入He，使体系总压强增大
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-a kJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-b kJ?mol-1
③H2O（g）=H2O（l）△H=-c kJ?mol-1
则，CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H= kJ?mol-1．
（4）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．
①该电池工作时，b口通入物质的化学式为 ．
②该电池正极的电极反应式为 ，负极的电极反应式为 ．
③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有 NA个电子转移．
（1）下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是
a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化
b．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c．一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d．一定条件下，单位时间内消耗2mol CO，同时生成1mol CH3OH
（2）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
①该反应的焓变△H
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
③若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是
a．升高温度
b．将CH3OH（g）从体系中分离
c．使用合适的催化剂
d．充入He，使体系总压强增大
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-a kJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-b kJ?mol-1
③H2O（g）=H2O（l）△H=-c kJ?mol-1
则，CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=
（4）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．
①该电池工作时，b口通入物质的化学式为
②该电池正极的电极反应式为
③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有
考点：化学平衡状态的判断,热化学方程式,化学电源新型电池,化学平衡的影响因素
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（2）①根据温度对化学平衡的影响来回答；
②温度对化学平衡常数的影响和反应的吸放热有关；
③化学平衡正向移动可增加甲醇产率；
（3）利用盖斯定律进行加减法求算反应热；
（4）在甲醇燃料电池中，燃料甲醇作负极，发生失电子的氧化反应，氧气作正极，发生得电子的还原反应，根据电极反应以及电子守恒来计算转移电子的量．
（2）①根据温度对化学平衡的影响来回答；
②温度对化学平衡常数的影响和反应的吸放热有关；
③化学平衡正向移动可增加甲醇产率；
（3）利用盖斯定律进行加减法求算反应热；
（4）在甲醇燃料电池中，燃料甲醇作负极，发生失电子的氧化反应，氧气作正极，发生得电子的还原反应，根据电极反应以及电子守恒来计算转移电子的量．
解答：
解：（1）a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，故正确；
b．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等，达平衡状态，故正确；
c．一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变，达平衡状态，故正确；
d．一定条件下，单位时间内消耗2mol CO，同时生成1mol CH3OH，都反映的是正反应，故错误；故选：d；
（2）①反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）中，反应向右进行，一氧化碳的转化率增大，温度升高，化学平衡向着吸热方向进行，根据图中的信息可以知道：T2＞T1，所以该反应是放热反应，故答案为：＜；
②对于放热反应，温度越高，化学平衡常数越小，T2＞T1，反之越大，所以K1＞K2，故答案为：＞；
③a、若容器容积不变，升高温度，反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）平衡逆向移动，甲醇产率降低，故a错误；
b、将CH3OH（g）从体系中分离，反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）平衡正向移动，甲醇产率增大，故b正确；
c、使用合适的催化剂不会引起化学平衡的移动，甲醇的转化率不变，故c错误；
d、若容器容积不变，充入He，使体系总压强增大，单质各组分的浓度不变，化学平衡不移动，甲醇的转化率不变，故d错误；
故选b；
（3）用加减法求算反应热可知①×
-②×
+③×2即得，所以△H=（-a kJ?mol-1）×
-（-b kJ?mol-1）×
+（-c kJ?mol-1）×2=
（b-a-4c）kJ?mol-1，
故答案为：
（b-a-4c）；
（4）①在甲醇燃料电池中，燃料甲醇作负极，氧气作正极，电解质中的阳离子移向正极，所以c口通入的物质为氧气，b口通入的物质为甲醇，故答案为：CH3OH；
②该电池正极是氧气发生得电子的还原反应，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，燃料甲醇作负极，负极的电极反应式为：CH3OH+2H2O-6e-=CO32-+8H+，故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O；CH3OH+2H2O-6e-=CO32-+8H+；
③当6.4g即0.2mol甲醇完全反应生成CO2时，根据总反应：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，消耗氧气0.3mol，转移电子1.2mol，即个数为1.2NA，故答案为：1.2．
b．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等，达平衡状态，故正确；
c．一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变，达平衡状态，故正确；
d．一定条件下，单位时间内消耗2mol CO，同时生成1mol CH3OH，都反映的是正反应，故错误；故选：d；
（2）①反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）中，反应向右进行，一氧化碳的转化率增大，温度升高，化学平衡向着吸热方向进行，根据图中的信息可以知道：T2＞T1，所以该反应是放热反应，故答案为：＜；
②对于放热反应，温度越高，化学平衡常数越小，T2＞T1，反之越大，所以K1＞K2，故答案为：＞；
③a、若容器容积不变，升高温度，反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）平衡逆向移动，甲醇产率降低，故a错误；
b、将CH3OH（g）从体系中分离，反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）平衡正向移动，甲醇产率增大，故b正确；
c、使用合适的催化剂不会引起化学平衡的移动，甲醇的转化率不变，故c错误；
d、若容器容积不变，充入He，使体系总压强增大，单质各组分的浓度不变，化学平衡不移动，甲醇的转化率不变，故d错误；
故选b；
（3）用加减法求算反应热可知①×
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
故答案为：
| 1 |
| 2 |
（4）①在甲醇燃料电池中，燃料甲醇作负极，氧气作正极，电解质中的阳离子移向正极，所以c口通入的物质为氧气，b口通入的物质为甲醇，故答案为：CH3OH；
②该电池正极是氧气发生得电子的还原反应，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，燃料甲醇作负极，负极的电极反应式为：CH3OH+2H2O-6e-=CO32-+8H+，故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O；CH3OH+2H2O-6e-=CO32-+8H+；
③当6.4g即0.2mol甲醇完全反应生成CO2时，根据总反应：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，消耗氧气0.3mol，转移电子1.2mol，即个数为1.2NA，故答案为：1.2．
点评：本题是一道关于化学平衡状态的判断、化学平衡的移动以及燃料电池的工作原理知识的考题，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度不大．
练习册系列答案
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已知反应：①101kPa时，2C（s）+O2（g）=2CO（g）；△H=-221kJ/mol，
②稀溶液中，H+（aq）+OH-（aq）=H2O；△H=-57.3kJ/mol下列结论正确的是（ ）
②稀溶液中，H+（aq）+OH-（aq）=H2O；△H=-57.3kJ/mol下列结论正确的是（ ）
| A、碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol |
| B、①的反应热为221 kJ/mol |
| C、稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为114.6 kJ/mol |
| D、稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3 kJ热量 |
下列说法正确的是（ ）
| A、加入Ba（NO3）2溶液生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀不消失，则原溶液中一定含有SO42- |
| B、通入氯气后，溶液变黄色，加入淀粉溶液后变蓝，则原溶液中一定有I- |
| C、加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成，再加入盐酸，沉淀消失，则原溶液中一定含有Ba2+ |
| D、加入氢氧化钠溶液并加热，产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，则原溶液中一定有NH4+ |
下列关于胶体的叙述不正确的是（ ）
| A、红色激光束能透过小烧杯中的氢氧化铁胶体，但不能透过小烧杯中较浓的硫酸铜溶液 |
| B、胶体的丁达尔效应是胶体粒子对可见光散射而形成的 |
| C、胶体化学是随20世纪未纳米科技兴起而产生的 |
| D、纳米粒子的大小与胶体粒子相当，但纳米粒子的体系不一定是胶体 |
）为原料，通过以下各步转化，最终可制得有机物
（部分反应过程及反应条件略去）
