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    目前工业上有一种用CO2来生产燃料甲醇的方法，可以将CO2变废为宝．
    （1）已知在常温常压下：
    ①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=_1275.6kJ?mol-1
    ②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=_556.0kJ?mol-1
    ③H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ?mol-1
    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）某同学利用甲醇燃料电池为电源，设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置（如图），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．则电源中a极为______极（填“正”或“负”），其电极反应式为______．装置上端A极电极材料是______（填化学式），B电极上的电极反应式为______．
    （3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
    实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
    H2O CO CO2
    1 650 2 4 1.6 5
    2 900 1 2 0.4 3
    3 900 1 2 0.4 1
    ①该反应的正反应为______（填“吸”或“放”）热反应．
    ②实验1中，以v（H2）表示的平均反应速率为______．
    ③900℃时，按CO（g）、H2O（g）、CO2（g） 和 H2（g）的物质的量分别是0.8mol、1.0mol、0.6mol和0.8mol分别加入该容器，则此时反应的v（正）______v（逆）（填“＞”“＜”或“=”中之一）．
    ④实验3跟实验2相比，改变的条件可能是______．
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    （1）①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=_1275.6kJ?mol-1
    ②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=_556.0kJ?mol-1
    ③H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ?mol-1
    依据热化学方程式和盖斯定律①-②-③×4得到CH3OH（l）+O2（g）=CO （g）+2H2O（l）△H=_447.8 kJ?mol-1；
    故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO （g）+2H2O（l）△H=_447.8 kJ?mol-1；
    （2）甲醇燃料电池为电源电解法制取Fe（OH）2的实验装置，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色，说明氢氧化亚铁在B电极附近生成，所以电极A为电解池的阳极，B为电解池的阴极，电源a为正极，电极反应为氧气得到电子得到电子发生还原反应，O2+4e-+2H2O=4OH-；连接正极的A电极是铁，目的是铁做阳极失电子生成亚铁离子，和阴极生成的氢氧根离子反应生成白色沉淀氢氧化亚铁；b为负极，连接电极B电极反应为：2H++2 e-=H2↑；
    故答案为：正，O2+4e-+2H2O=4OH-，Fe，2H++2 e-=H2↑（或2H2O+2e-=H2+2OH-）；
    （3）①CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），反应前后气体体积不变，起始量减少一半，平衡不动，应平衡时二氧化碳浓度为0.8mol/L，所以依据图表数据可知温度升高平衡状态向逆向进行，说明正反应是放热反应；
    故答案为：放；
    ②CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
    起始量（mol）2        4        0       0
    变化量（mol）1.6     1.6      1.6    1.6
    平衡量（mol）0.4     2.4      1.6   1.6
    实验1中，以v（H2）表示的平均反应速率=
    1.6mol
    2L
    5min
    =0.16mol/（L?min）；
    故答案为：0.16mol/（L?min）；
    ③900°C平衡状态下平衡常数计算为
                CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
    起始量（mol） 1       2        0      0
    变化量（mol） 0.4     0.4     0.4      0.4
    平衡量（mol）0.6      1.6     0.4      0.4
    K=
    c(CO2)c(H2)
    c(CO)c(H2O)
    =
    0.4mol
    2L
    ×
    0.4mol
    2L
    0.6mol
    2L
    ×
    1.6mol
    2L
    =0.17
    按CO（g）、H2O（g）、CO2（g） 和 H2（g）的物质的量分别是0.8mol、1.0mol、0.6mol和0.8mol分别加入该容器
    Qc=
    c(CO2)c(H2)
    c(CO)c(H2O)
    =
    0.6mol
    2L
    ×
    0.8mol
    2L
    0.8mol
    2L
    ×
    1mol
    2L
    =0.6＞K
    反应逆向进行，v（正）＜v（逆）
    故答案为：＜； 
    ④实验3跟实验2相比，达到相同的平衡状态，反应前后气体体积不变，反应速率增大，说明增大压强或加入催化剂符合，改变的条件可能是使用了催化剂；加大了压强；
    故答案为：使用了催化剂；加大了压强；
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是    如何将CO2转化为可利用的资源．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：
    CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g），图1表示该反应过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化：
    （1）关于该反应的下列说法中，正确的是
    C
    C
    （填字母）．
    A．△H＞0，△S＞0   B．△H＞0，△S＜0   C．△H＜0，△S＜0    D．△H＜0，△S＞0
    （2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如上图2所示．
    ①从反应开始到平衡，CH3OH的平均反应速率v（CH3OH）=
    0.075mol
    0.075mol
     mol?（L?min）-1；H2的转化率=
    75%
    75%

    ②该反应的平衡常数表达式K=
    c(CH3OH)?c(H2O)
    c(CO2)?c3(H2)
    c(CH3OH)?c(H2O)
    c(CO2)?c3(H2)

    ③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是
    BD
    BD
     （填字母）．
    A．升高温度                B．将CH3OH（g）及时液化抽出
    C．选择高效催化剂          D．再充入l molCO2和3molH2
    （3）25℃，1.01×105Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式：
    CH3OH（l）+
    3
    2
    O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.6 kJ?mol-1
    CH3OH（l）+
    3
    2
    O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.6 kJ?mol-1
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    2009年12月7日一18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议．而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视．为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究．
    （1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究该反应原理，进行如下实验：
    某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物质的量（n）随时间变化如右图所示：
    ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
    0.1125mol/（L?min）
    0.1125mol/（L?min）
    ．
    ②下列措施中一定不能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是：
    D
    D
    ．
    A．降低温度    B．缩小容器的容积    C．将水蒸气从体系中分离   D．使用更有效的催化剂
    （2）常温常压下，饱和CO 2水溶液的pH=5.6，c（H2CO3）=1.5×l0-5mol?L-1．若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3?HCO3-+H+的电离平衡常数K=
    4.2×10-7
    4.2×10-7
    ．（已知：10 -5.6=2.5×l0-6）．
    （3）标准状况下，将1.12LCO2通入100mL 1mol?L-1的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为
    c（Na+）＞c（CO2-3）＞c（OH-）＞c（HCO-3）＞c（H+）
    c（Na+）＞c（CO2-3）＞c（OH-）＞c（HCO-3）＞c（H+）
    ；
    （4）如图是乙醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是
    乙醇
    乙醇
    （填“乙醇”或“氧气”），
    b处电极上发生的电极反应是：
    O2+4e-+2H2O=4OH-
    O2+4e-+2H2O=4OH-
    ．
    （5）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
    5.6×10-5mol/L
    5.6×10-5mol/L
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?乐山一模）实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）
     
    CH3OH（g）+H2O（g），如图1表示该反应过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化：

    （1）关于该反应的下列说法中，正确的是
    C
    C
    （填字母）．
    A．△H＞0，△S＞0；      B．△H＞0，△S＜0
    C．△H＜0，△S＜0；     D．△H＜0，△S＞0
    （2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和4mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）
     
    CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．
    ①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v（CO2）=
    0.075mol?L-1?min-1
    0.075mol?L-1?min-1
    ；H2的转化率w（H2）=
    56.25%
    56.25%
    ．
    ②该反应的平衡常数表达式K=
    C(CH3OH)?C(H2O)
    C(CO2)?C3(H2)
    C(CH3OH)?C(H2O)
    C(CO2)?C3(H2)
    ．
    ③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是
    BD
    BD
     （填字母）．
    A．升高温度
    B．将CH3OH（g）及时液化抽出
    C．选择高效催化剂
    D．再充入1molCO2和4molH2
    （3）25℃，1.01×105Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：
    CH3OH（l）+
    3
    2
    O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.6kJ?mol-1
    CH3OH（l）+
    3
    2
    O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.6kJ?mol-1
    ．
    （4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入或通入的物质有
    甲醇、氢氧化钠、水
    甲醇、氢氧化钠、水
    _；其负极的电极反应式是：
    2CH3OH+16OH?-12e-=2CO32-+12H2O
    2CH3OH+16OH?-12e-=2CO32-+12H2O
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2011?河西区一模）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．
    （1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究该反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入1molCO2和3.25molH2，一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的浓度随时问变化如图所示．

    ①写出该工业方法制取甲醇的化学方程式：
    CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
    CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
    ．
    ②从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
    0.225
    0.225
    mol/（L?min）．平衡时CO2的转化事为
    75%
    75%
    ．
    ③该条件下反应的平衡常数K的值为
    2.25
    2.25
    ．当温度降低时K值变大，剐该反应的△H
    ＜
    ＜
    0（填“＜”、“＞”或“=”）
    ④下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
    C
    C
    ．
    A．升高温度                B．充入He（g）
    C．将H2O（g）从体系中分离    D．用更有效的催化剂
    （2）在载人航天器的生态系统中．不仅要求分离除去CO2还要求提供充足的O2?某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O．划阴极反应式为：
    2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
    2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2009?镇江一模）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．
    （1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．

    ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
    0.225
    0.225
    mol/（L?min）．
    ②该反应的平衡常数表达式为
    k=
    c(CH3OH)×c(H2O)
    c(CO2)×c3(H2)
    k=
    c(CH3OH)×c(H2O)
    c(CO2)×c3(H2)
    ．
    ③下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
    C、D
    C、D
    ．
    A．升高温度                  B．充入He（g），使体系压强增大
    C．将H2O（g）从体系中分离     D．再充入1mol CO2和3mol H2
    （2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，则阴极反应式为：
    2CO2+4e-+2H2O=2 CO+4OH-
    2CO2+4e-+2H2O=2 CO+4OH-
    ．
    有人提出，可以设计反应2CO=2C+O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染．请你判断是否可行并说出理由：
    不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行
    不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行
    ．

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