【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化合来制备甲醇:

(1)已知:①H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ/mol;

②CO (g)+1/2O2 (g)CO2 (g) ΔH2=-283kJ/mol

③CH3OH(g)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-764.6 kJ/mol

则工业制备甲醇的可逆反应热化学方程式为_______________________________;

(2)恒温恒容条件下,下列描述中能说明上述反应已达平衡状态的是__________。

A.单位时间内生成n mol CO的同时生成2n mol H2 B.ν(H2)正=2ν(CH3OH)逆

C.容器内气体的密度保持不变 D.容器中气体的压强保持不变

(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2L的密闭容器内充入1 molCO和 2 molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250°C开始反应,CO物质的量随时间变化如下:

反应时间/min

0

5

10

15

20

25

n(CO)/mol

1.00

0.79

0.63

0.54

0.50

0.50

则从反应开始到20min时,以ν(H2)=________,该温度下平衡常数K=_______。

(4)加入催化剂后在250 ℃开始反应,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为___________________________。

②由M点到N点改变的外界条件是_________。

A、降低温度 B、增大压强

C、改用更好的催化剂 D、通入更多的CO

(5)25℃时以稀硫酸为电解质溶液制成甲醇燃料电池,则负极的电极方程式为_________________________。

【题目】甲醇又称“木醇”或“木精”,沸点64.7℃,是无色有酒精气味易挥发的液体。甲醇有毒,误饮5~10mL能双目失明,大量饮用会导致死亡。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料,可用于制造甲醛和农药,并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。

(1)工业上可利用CO2和H2生产甲醇,方程式如下:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O (g) △H=Q1kJ·mol-1

又查资料得知:①CH3OH(l)+1/2 O2(g)CO2(g)+2H2(g) △H=Q2kJ·mol-1

②H2O(g)=H2O(l) △H= Q3kJ·mol-1,则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为____。

(2)工业上可用CO和H2O (g) 来合成CO2和H2,再利用(1)中反应原理合成甲醇。某温度下,将1molCO和1.5molH2O充入10L固定密闭容器中进行化学反应:

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H>0,当反应进行到10min时达到平衡,此时测得H2为0.6 mol。回答下列问题:

①0~10min内H2O(g)的平均反应速率为_________________。

②若想加快正反应速率的同时提高CO的转化率,可以采用的方法是__________。

a.升高温度 b.缩小容器的体积

c.增大H2O (g)的浓度 d.加入适当的催化剂

③若保持温度容积不变再向其中充入1molCO和0.5molH2O(g),重新达到化学平衡状态时,此时平衡混合气体中H2的体积分数为_____。

(3)甲醇燃料电池是符合绿色化学理念的新型燃料电池,下图是以甲醇燃料电池(甲池)为电源的电解装置。已知:A、B、C、D、E、F都是惰性电极,丙中为0.1 mol/L CuSO4溶液 (假设反应前后溶液体积不变) ,当向甲池通入气体a和b时,D极附近呈红色。回答下列问题:

①a物质是__________, A电极的电极反应式为__________。

②乙装置中的总化学反应方程式为___________________。

③当乙装置中C电极收集到224mL(标况下)气体时, 丙中溶液的pH=____。

 0  200034  200042  200048  200052  200058  200060  200064  200070  200072  200078  200084  200088  200090  200094  200100  200102  200108  200112  200114  200118  200120  200124  200126  200128  200129  200130  200132  200133  200134  200136  200138  200142  200144  200148  200150  200154  200160  200162  200168  200172  200174  200178  200184  200190  200192  200198  200202  200204  200210  200214  200220  200228  203614 

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