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甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景。
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇：
反應Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1
反應Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2
①上述反應符合“原子經濟”原則的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列數(shù)據是反應Ⅰ在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)。
溫度
250 ℃
300 ℃
350 ℃
K
2.041
0.270
0.012
 
由表中數(shù)據判斷，ΔH1______0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
③某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c(CO)＝0.2 mol·L－1，則CO的轉化率為________，此時的溫度為________(從上表中選擇)。
(2)已知在常溫常壓下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g)    ΔH1＝－1 275.6 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)    ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③H2O(g)=H2O(l)　ΔH3＝－44.0 kJ·mol－1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：
__________________________________________________________。
(1)①Ⅰ�、冢肌、�80%　250 ℃
(2)CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)   ΔH＝－442.8 kJ·mol－1
(1)①反應Ⅰ的產物只有甲醇，而反應Ⅱ的產物有兩種，故反應Ⅰ符合“原子經濟”原則；②觀察圖表數(shù)據可得，升溫時，K值變小，說明該反應的正反應為放熱反應，即ΔH1＜0；③CO的轉化率為(2 mol－0.2 mol·L－1×2 L)/2 mol×100%＝80%；此時的化學平衡常數(shù)為K＝ ≈2.041，故此時的溫度為250 ℃。(2)將三個熱化學方程式進行變形：[①＋(－②)＋4×③]× ，可得甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式，即CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝[ΔH1＋(－ΔH2)＋4ΔH3]×＝－442.8 kJ·mol－1。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

已知膽礬溶于水時溶液溫度降低，室溫下將1mol無水硫酸銅制成溶液時放出熱量為Q1 kJ，又知膽礬分解的熱化學方程式為：CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)＋5H2O(l) ΔH＝＋Q2 mol·L則Q1和Q2的關系為(  )
A．Q1<Q2B．Q1>Q2C．Q1＝Q2D．無法確定

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

當前環(huán)境問題是一個全球重視的問題，引起環(huán)境問題的氣體常見的有溫室氣體CO2、
污染性氣體NOx、SOx等。如果對這些氣體加以利用就可以成為重要的能源，既解決了對環(huán)境的污染，又解決了部分能源危機問題。
(1)二氧化碳是地球溫室效應的罪魁禍首，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應合成甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO2與H2反應制備CH3OH和H2O的化學方程式為                                                                  
(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質硫。
已知：
①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
②CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1
③S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3＝－296.0 kJ·mol－1
請寫出CO與SO2反應的熱化學方程式                                      。
(3)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。
已知：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－889.6 kJ·mol－1①
N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1②
則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮氣的熱化學方程式是                                 。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

氫氣、甲醇是優(yōu)質的清潔燃料，可制作燃料電池。
（1）已知：①=mol
②=mol 
③=mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式                      。
（2）生產甲醇的原料CO和H2來源于下列反應：

①一定條件下的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖a。則          (填“<”、“>”或“="，下同)；A、B、C三點處對應平衡常數(shù)()的大小關系為          ；

②100℃時，將1 mol 和2 mol 通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應，能說明該反應已經達到平衡狀態(tài)的是            (填序號)。
a．容器的壓強恒定
b．單位時間內消耗0.1 mol CH4同時生成0.3 molH2
c．容器內氣體密度恒定
d．
如果達到平衡時的轉化率為0．5，則100℃時該反應的平衡常數(shù)K=           。
（3）某實驗小組利用CO(g)、、KOH(aq)設計成如圖b所示的電池裝置，則該電池負極的電極反應式為            。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

對含氮物質的研究和利用有著極為重要的意義。
（1）N2、O2和H2相互之間可以發(fā)生化合反應，已知反應的熱化學方程式如下：
N2(g)+O2(g)=2NO(g)     H=+180．5kJ·mol-1；
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   H =-483．6 kJ·mol-1；
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)   H =-92．4 kJ·mol-1。
則氨的催化氧化反應的熱化學方程式為                。
（2）汽車尾氣凈化的一個反應原理為：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)  H<0。
一定溫度下，將2．8mol NO、2．4mol CO通入固定容積為2L的密閉容器中，反應過程中部分物質的物質的量變化如圖所示。

①NO的平衡轉化率為   ，0~20min平均反應速率v(NO)為             。25min時，若保持反應溫度不變，再向容器中充入CO、N2各0．8 mol，則化學平衡將         移動(填“向左”、“向右”或“不”)。
②若只改變某一反應條件X，反應由原平衡I達到新平衡II，變量Y的變化趨勢如下圖所示。下列說法正確的是      (填字母代號)。

催化劑

 

（3）某化學小組擬設計以N2和H2為電極反應物，以HCl—NH4Cl為電解質溶液制成燃料電池，則該電池的正極反應式為                 。假設電解質溶液的體積不變，下列說法正確的是         (填字母代號)。
a．放電過程中，電解質溶液的pH保持不變
b．溶液中的NH4Cl濃度增大，但Cl-離子濃度不變
c．每轉移6．021023個電子，則有標準狀況下11．2L電極反應物被氧化
d．為保持放電效果，電池使用一段時間需更換電解質溶液

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

煤制備CH4是一種有發(fā)展前景的新技術。
I. 煤炭氣化并制備CH4包括以下反應:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g)    ΔH 1 = +131 kJ/mol 
CO(g) + H2O(g)=CO2 (g)+ H2(g)     ΔH 2 = ?41 kJ/mol  
CO(g) + 3H2 (g)=CH4 (g)+ H2O(g)    ΔH 3 = ?206 kJ/mol 
(1)寫出煤和氣態(tài)水制備CH4(產物還有CO2)的熱化學方程式                                   。
(2)煤轉化為水煤氣(CO和H2)作為燃料和煤直接作為燃料相比，主要的優(yōu)點有                    。
(3)寫出甲烷—空氣燃料電池(電解質溶液為KOH溶液)中負極的電極反應式                      。
II. 對以上反應CO(g)  + H2O(g) CO2 (g)+ H2(g)  ΔH 2 = ?41 kJ/mol，起始時在密閉容器中充入1.00 molCO和1.00 molH2O，分別進行以下實驗，探究影響平衡的因素（其它條件相同且不考慮任何副反應的影響）。實驗條件如下表：
實驗編號
容器體積/L
溫度/°C
①
2.0
1200
②
2.0
1300
③
1.0
1200
 
(1)實驗①中c(CO2)隨時間變化的關系見下圖，請在答題卡的框圖中，畫出實驗②和③中c(CO2)隨時間變化關系的預期結果示意圖。

(2)在與實驗①相同的條件下，起始時充入容器的物質的量：n(CO)=n(H2O)=n(CO2) =n( H2)=1.00mol。通過計算，判斷出反應進行的方向。（寫出計算過程。）

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

一定量的氫氣在一定條件下完全燃燒生成氣態(tài)水，放出熱量值為Q1，等量的H2在同樣條件下完全燃燒生成液態(tài)水，放出熱量值為Q2，則Q1與Q2的關系為（  ）
A．Q1>Q2B．Q1＝Q2C．Q1<Q2D．無法確定

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

在298 K、1.01×105 Pa下,將22 g CO2通入750 mL 1 mol·L-1NaOH溶液中充分反應,測得反應放出x kJ的熱量。已知在該條件下,1 mol CO2通入1 L 2 mol·L-1 NaOH溶液中充分反應放出y kJ的熱量。則CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3的熱化學方程式為(　　)
A．CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(2y-x)kJ·mol-1
B．CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(2x-y)kJ·mol-1
C．CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y)kJ·mol-1
D．CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(8x-2y)kJ·mol-1

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

煤化工是以煤為原料,經過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產品的工業(yè)過程。
(1)已知在25 ℃、101 kPa時,C(s)、H2(g)和CO(g)燃燒的熱化學方程式分別為:
C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1="-393.5" kJ/mol;
H2(g)+O2(g)H2O(g)　ΔH2="-241.8" kJ/mol;
CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH3="-283.0" kJ/mol;
①則C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=　　　　,該反應平衡常數(shù)的表達式為K=　　　　　　　　　　;升高溫度,則K值　　　　(填“變大”、“變小”或“不變”)。 
②如果①反應在容積不變的密閉容器中進行,當反應達到平衡時　　　　(填編號)。 
a.v正(CO)∶v逆(H2)=1∶1
b.碳的質量保持不變
c.v正(CO)=v逆(H2O)
d.容器中的壓強不變
③在容積不變的密閉容器中進行①反應,可以使c(CO)增大的是　　　　。 
a.升高溫度
b.充入He(g),使體系壓強增大
c.將H2(g)從體系中分離出來
d.加入催化劑
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中,進行反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下2組數(shù)據:
實驗組
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡所
需時間/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
5
2
900
1
2
0.4
1.6
3
①實驗1中以v(CO2)表示的反應速率為　                     。 
②向實驗2的平衡混合物中再加入0.4 mol H2O(g)和0.4 mol CO2,達到新平衡時CO的轉化率　　　　(填“變大”、“變小”或“不變”)。

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