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    生产甲醇的原料CO、H2可由下列反应制取：CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g），试回答下列问题。

    （1）已知：① CH4（g）+3/2 O2（g） CO（g）+2H2O（g）△Hl；

    ② H2（g）+1/2 O2（g） H2O（g） △H2，

    则CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g）的△H＝____      （用含△H1，△H2的式子表示）

    （2）一定条件下反应CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）中CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图，且T2>T1， 则上述反应的△H____     0（填“<”、“>”、“=”，下同），A、B处对应平衡常数（KA、KB）的大小关系为KA____        KB

    （3）维持温度T2，将0.04 mol CH4和0.04mol H2O（g）通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，平衡时达到B点，测得CH4的转化率为50%,该反应在此温度下的平衡常数KB=____   ，下列现象能说明该反应已经达到平衡状态的是_    ___

    a．容器内CH4、H2O、CO、H2的物质的量之比为1：1：1：3

    b．容器的密度恒定

    c．容器的压强恒定

    d．3υ正（CO）＝υ逆（（H2）

    （4）在上述B点平衡基础上，向容器中再通入amol CH4和a mol H2O气体，使之在C点重新达平衡，此时测得CO有0.03mol，则a=____          。

     

    【答案】

    （1）ΔH1—3ΔH2 （2分）  （2）> （2分）； < （2分）

    （3）1.08×10－2mol2٠L－2 （2分，单位可不作要求）；acd（3分）   （4）0.035（3分）

    【解析】

    试题分析：（1）根据已知的热化学方程式以及盖斯定律可知，①－②×3即得到CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g），所以该反应的反应热△H＝ΔH1—3ΔH2。

    （2）根据图像可知，在压强相同时，温度越高，甲烷的转化率越高。这说明升高温度平衡向正反应方向移动，因此正反应是吸热反应，即△H＞0。升高温度平衡向正反应方向移动，因此B点对应的平衡常数大于A点对应的平衡常数。

    （3）             CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）

    起始浓度（mol/L） 0.04     0.04          0         0

    转化浓度（mol/L） 0.02     0.02         0.02      0.06

    平衡浓度（mol/L） 0.02     0.02         0.02      0.06

    所以该温度下该反应的平衡常数KB＝＝＝1.08×10—2mol2٠L－2

    在一定条件下，当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态，是化学平衡状态，根据以上分析可知，平衡时容器内CH4、H2O、CO、H2的物质的量之比为1:1:1:3，所以可以说明反应达到平衡状态，a正确；密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此密度始终是不变的，所以b不能说明；该反应是体积减小的可逆反应，所以当压强不再发生变化时，可以说明反应达到平衡状态，即c正确；d中的反应速率方向相反，且满足反应速率之比是相应的化学计量数之比，因此可以说明，d正确，答案选acd。

    （4）             CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）

    起始浓度（mol/L）  b         b            0        0

    转化浓度（mol/L） 0.03     0.03         0.03      0.09

    平衡浓度（mol/L）b－0.03  b－0.03       0.03      0.09

    因为温度不变，平衡常数不变，所以＝1.08×10—2，解得b＝0.075mol，因此a＝0.075mol－0.04mol＝0.035mol

    考点：考查盖斯定律的应用；外界条件对平衡状态的影响；平衡常数的计算和应用等

     

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    甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。
    （1）工业上可用下列两种反应制备甲醇：
    CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)  ΔH1         
    CO2(g) ＋ 3H2(g)  CH3OH(g)  +  H2O(g)  ΔH2   
    已知：2H2(g)+ O2(g) ＝ 2H2O(g)   ΔH3。则2CO(g)＋O2(g) ＝ 2CO2(g) 的反应热
    ΔH＝_____________（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）。
    （2）生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)  ΔH4。
    一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则ΔH4______0，P1_________P2
    （填“<”、“>”或“＝”）
    （3）某实验小组设计如图b所示的甲醇燃料电池装置，工作一段时间后，溶液的PH           (填增大、减小、不变)。负极的电极反应式为_______             ______。

    （4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。粗铜电解得到精铜的的电解池中，阳极材料是             ；阴极材料是        ；
    阳极泥为：                         

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    科目：高中化学 来源：2013-2014学年江西省吉安市高三上学期期末教学质量评价化学试卷（解析版） 题型：填空题

    开发使用清洁能源，发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

    （1）甲烷水蒸气转化法制H2的主要转化反应如下：

    CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)? △H=+206．2 kJ·mol－1

    CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g)? △H=+165．0 kJ·mol－1

    上述反应所得原料气中的CO能使合成氨的催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是??????? 。

    （2）生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)? ΔH>0

    ①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小关系为___________。(填“<”、“>”、“=” )；

    ②100℃时，将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为1 L的定容密封容器中，发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是__________

    a．容器内气体密度恒定??

    b．单位时间内消耗0．1 mol CH4同时生成0．3 mol H2

    c．容器的压强恒定??????

    d．3v正(CH4) = v逆(H2)

    （3）25℃时，在20mL0．1mol/L氢氟酸中加入VmL0．1mol/LNaOH溶液，测得混合溶液的pH变化曲线如图所示，下列说法正确的是_____。

    A．pH＝3的HF溶液和pH＝11的NaF溶液中， 由水电离出的c(H+)相等

    B．①点时pH＝6，此时溶液中，c(F－)－c(Na+)＝9．9×10-7mol/L

    C．②点时，溶液中的c(F－)＝c(Na+)

    D．③点时V＝20mL，此时溶液中c(Na+)＝0．1mol/L

    （4）长期以来，一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO，其结构式为H—O—F。HFO与水反应得到HF和化合物A，该反应的化学方程式为????????????????????? 。

     

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    科目：高中化学 来源：2013-2014学年山东省泰安市高三第一轮复习质量检测化学试卷（解析版） 题型：填空题

    氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

    （1）已知：①=mol

    ②=mol?

    ③=mol

    写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式?????????????????????? 。

    （2）生产甲醇的原料CO和H2来源于下列反应：

    ①一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则?????????? (填“<”、“>”或“="，下同)；A、B、C三点处对应平衡常数()的大小关系为?????????? ；

    ②100℃时，将1 mol 和2 mol 通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是???????????? (填序号)。

    a．容器的压强恒定

    b．单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 molH2

    c．容器内气体密度恒定

    d．

    如果达到平衡时的转化率为0．5，则100℃时该反应的平衡常数K=??????????? 。

    （3）某实验小组利用CO(g)、、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置，则该电池负极的电极反应式为???????????? 。

     

     

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年北京市通州区高三年级上学期期末摸底考试化学试卷（解析版） 题型：填空题

    开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

    （1）已知：① 2CH3OH(1) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)  ΔH1 = – 1275.6 kJ/mol

    ② 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)    ΔH2 = – 566.0 kJ/mol

    ③ H2O(g) = H2O(1)  ΔH3 = – 44.0 kJ/mol

    写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：___________。

    （2）生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)  ΔH>0

    ①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则Tl ________T2(填“<”、“>”、“=”，下同)；A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小关系为___________。

         

    ②100℃时，将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为1 L的定容密封容器中，发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是__________

    a．容器内气体密度恒定  

    b．单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 mol H2

    c．容器的压强恒定      

    d．3v正(CH4) = v逆(H2)

    如果达到平衡时CH4的转化率为0.5，则100℃时该反应的平衡常数K =___________

    （3）某实验小组利用CO(g) 、 O2(g) 、KOH（aq）设计成如图b所示的电池装置，则该电池负极的电极反应式为___________。

     

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    科目：高中化学 来源：2014届广东省高二上学期期末考试理科化学试卷（解析版） 题型：填空题

    甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。

    （1）工业上可用下列两种反应制备甲醇：

    CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)  ΔH1         

    CO2(g) ＋ 3H2(g)  CH3OH(g)  +  H2O(g)  ΔH2   

    已知：2H2(g)+ O2(g) ＝ 2H2O(g)   ΔH3。则2CO(g)＋O2(g) ＝ 2CO2(g) 的反应热

    ΔH＝_____________（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）。

    （2）生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)  ΔH4。

    一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则ΔH4______0，P1_________P2

    （填“<”、“>”或“＝”）

    （3）某实验小组设计如图b所示的甲醇燃料电池装置，工作一段时间后，溶液的PH           (填增大、减小、不变)。负极的电极反应式为_______             ______。

    （4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。粗铜电解得到精铜的的电解池中，阳极材料是             ；阴极材料是        ；

    阳极泥为：                         

     

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