甲醇是一种常用的燃料.工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇..H2(g).CH3OH(1)的燃烧热△H分别为:-283.0kJ／mol.-285.8 kJ/mol.-726.5kJ/mol.则CO合成甲醇的热化学方程式为: .(2)在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇.各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示(开始时氢气的浓度曲线和8分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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甲醇是一种常用的燃料，工业上可以用CO和H₂在一定条件下合成甲醇。
（1）已知CO（g）、H₂（g）、CH₃OH（1）的燃烧热△H分别为：-283.0kJ／mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol，则CO合成甲醇的热化学方程式为：。
（2）在恒容密闭容器中CO与H₂发生反应生成甲醇，各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示（开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同）：

①下列说法正确的是

A．起始时n（H₂）为1．7mol

B．当容器内压强恒定时，说明反应达到平衡状态

C．4分钟时，改变的条件是升高温度

D．7分钟时，v（CO）=v（CH₃OH）

②计算0~2min内平均反应速率v（H₂）=
③在3min时该反应的平衡常数K=      （计算结果）
④在图中画出8~12min之间c（CH₃OH）曲线
（2）2009年，中国在甲醇燃料电池技术上获得突破，组装了自呼吸电池及主动式电堆，其装置原理如图甲。

①该电池的负极反应式为：。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置，两极分别为铝制品和石墨。
M电极的材料是，该铝制品表面“钝化”时的反应式为：。

化学反应式或方程式未配平的均扣1分
（1）CO(g)＋2H₂(g)＝CH₃OH(l) △H＝－128.1kJ/mol （2分，方程式1分，反应热2分，状态错误扣1分，计量数错误不得分。）
（2） ① BD （2分，少选扣1分，有错选不得分）
② 0.4mol/(L·min) 或6.67×10^－3 mol·L^－1·s^－1（2分，无单位不得分）
③ 0.99 （2分，数值在1.0～0.98之间均得分，写成“

”或“

” 得1分，单位不做要求。）
④

（3）① CH₃OH－6e^－＋H₂O＝CO₂↑＋6 H^＋（2分，无“↑”或计量数不是最简不扣分；其他书写不得分。）
② 铝制品（1分，写“Al”或“铝”均可，其他书写不得分）
2Al－6e^－＋6HCO₃^－＝Al₂O₃＋6CO₂↑＋3H₂O（3分，或“Al－3e^－＝Al³^＋，Al³^＋＋3HCO₃^－＝Al(OH)₃↓＋3CO₂↑，2Al(OH)₃＝Al₂O₃＋3H₂O”各1分，无“↑”或计量数不是最简不扣分；其他书写不得分。）

试题分析：（1）先写出三种物质的燃烧热的热化学方程式。
① CO（g）

△H₁＝－283.0kJ／mol
② H₂（g）+

△H₂＝－285.8 kJ/mol
③ CH₃OH（1）+

   △H₃＝－726.5kJ/mol
再写出目标方程式：CO(g)＋2H₂(g)＝CH₃OH(l)   △H₄
根据盖斯定律， ①+②×2-③即得到目标方程式。 △H₄= △H₁+△H₂×2-△H₃=－128.1kJ/mol
根据图像：            CO(g)＋2H₂(g)＝CH₃OH(l)
起始：（mol/L）         0.9      x         0
0-2min（mol/L）      —0.4   —0.8       0.4
2-4min（mol/L）（平衡） 0.5      0.9       0.4
4-6min（mol/L）      —0.2   —0.4       0.2
6-8min（mol/L）（平衡） 0.3      0.5       0.6
8-10min（mol/L）     —0.1    —0.2      0.1
10-12min（mol/L）（平衡）0.2      0.3       y
①A项，起始时浓度x=C（H₂）为1．7mol/L，容器体积未知，所以物质的量也未知，A项错误。
B项，该容器是一个恒容的容器，反应是一个非等体积反应，因此当气体的总物质的量不再改变，即压强不再改变，反应即达到平衡状态，正确。
C项，4min时，平衡向右移，并且各物质的浓度是逐渐变化，所以应该是降温的条件下，C项错误。
D项，7min时，反应再次达到平衡，此时v（CO）=v（CH₃OH），D项正确。
②0~2min内平均反应速率v（H₂）=

="0.4" mol·L^-1·min^-1
③在3min时该反应的平衡常数

④在第8min时，CO的浓度减少0.1mol·L^-1，H₂的浓度减少0.2mol·L^-1，可知平衡在向右移动，CO和H₂的浓度都是逐渐变小，而此时的条件和上次平衡移动的条件不相同，所以只能是减少甲醇的浓度，才能使平衡向右移动，即在平衡移动的瞬间，甲醇的浓度是很少的，应该要低于0.05mol·L^-1，然后再增加0.1mol·L^-1，在第10min平衡，并且浓度y不超过0.15mol·L^-1。
（3）该装置中甲是一个燃料电池装置，给右边的装置乙提供电能，乙装置是一个电解池装置。
①甲中质子移向右边，从而推知甲装置左是负极，右是正极，则乙装置中M是阳极，N是阴极。甲中电池的负极反应式为：CH₃OH－6e^－＋H₂O＝CO₂↑＋6 H^＋要注意电解质溶液质子在进行传递。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置，两极分别为铝制品和石墨。则阳极M材料是铝制品，阴极N材料是石墨。在铝表面钝化，即把铝变成Al₂O₃，同时考虑溶液中溶质为NaHCO₃，则电极反应为：2Al－6e^－＋6HCO₃^－=Al₂O₃＋6CO₂↑＋3H₂O

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科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

已知2H₂(g)+O₂(g) →2H₂O(l）+571.6kJ，2H₂(g)+O₂(g) →2H₂O(g)+483.6kJ。下列说法正确的是

A．2 molH₂(g)和1molO₂(g)的总能量小于2mol H₂O (l)的能量

B．1 mol H₂O (g)分解成H₂(g)和O₂ (g)，吸收241.8kJ能量

C．1mol H₂O (l)变成1mo1 H₂O (g)，吸收88 kJ能量

D．等质量的H₂O (g)比H₂O(l）所含能量低

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）

2Fe（s）+3CO₂（g） △H= －28．5 kJ·（mol^－1
（1）已知：C（石墨）+CO₂（g）

2CO（g） △H=" +" 172．5 kJ·mol^－1
则反应：Fe₂O₃（S） +3C（石墨）

2Fe（s）+3CO（g） △H= kJ·mol^－1
（2）冶炼铁反应 Fe₂O₃（s）+3CO（g）

2Fe（s）+3CO₂（g） △H=－28．5 kJ·mol^－1的平衡常数表达式K= ，温度降低后，K值．（填“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）在T^oC时,该反应的平衡常数K=27,在1L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡.

	Fe₂ O₃	CO	Fe	CO₂
甲容器	1．0 mol	1．0 mol	1．0 mol	1．0 mol
乙容器	1．0 mol	2．0 mol	1．0 mol	1．0 mol

①甲容器中CO的平衡转化率为
②下列说法正确的是（填字母）。
a．乙容器中CO的平衡转化率小于甲容器
b．甲、乙容器中，CO₂的平衡浓度之比为2：3
c．当容器内气体压强保持不变时，标志反应达到平衡状态
d．当容器中气体密度保持不变时，标志反应达到平衡状态
（4）钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
①下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀（填编号）。

②在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图：A电极对应的金属是（写元素名称），B电极的电极反应式是。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：计算题

金属铁用途广泛，高炉炼铁的总反应为：Fe₂O₃（s）+3CO（g）

2Fe（s）+3CO₂（g），请回答下列问题：
（1）一定温度下，在体积固定的密闭容器中发生上述反应，可以判断该反应已经达到平衡的是。

A．密闭容器中总压强不变

B．密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变

C．密闭容器中混合气体的密度不变

D．c（CO）= c（CO₂）

E．Fe₂O₃的质量不再变化
（2）一定温度下，上述反应的化学平衡常数为3.0，该温度下将4molCO、2molFe₂O₃、6molCO₂、5molFe加入容积为2L的密闭容器中，此时反应将向反应方向进行（填“正”或“逆”或“处于平衡状态”）；反应达平衡后，若升高温度，CO与CO₂的体积比增大，则正反应为反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）已知：3Fe₂O₃（s）+CO（g）

2Fe₃O₄（s）+CO₂（g） △H="–47" kJ/mol
Fe₃O₄（s）+CO（g）

3FeO（s）+CO₂（g） △H=" +19" kJ/mol
FeO（s）+CO（g）

Fe（s）+CO₂（g） △H="–11" kJ/mol
则Fe₂O₃（s）+3CO（g）

2Fe（s）+3CO₂（g）的△H= 。
（4）上述总反应在高炉中大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表：

温度	250℃ ～ 600℃ ～ 1000℃ ～ 2000℃
主要成分	Fe₂O₃Fe₃O₄FeOFe

800℃时固体物质的主要成分为，该温度下若测得固体混合物中m(Fe)︰m(O)=105︰32，则Fe₃O₄被CO还原为FeO的百分率为（设其它固体杂质中不含Fe、O元素）。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：计算题

乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：
2CO(g) + 4H₂(g)

CH₃CH₂OH(g) + H₂O(g) △H =" —256.1" kJ·mol^－¹
已知：CO(g) + H₂O(g)

CO₂(g)+H₂(g) △H=" —41.2" kJ·mol^－¹
（1）以CO₂(g)与H₂(g)为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：
2CO₂(g) +6H₂(g)

CH₃CH₂OH(g) +3H₂O(g) △H = 。
（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NO_x的排放，这使NO_x的有效消除成为环保领域的重要课题。
①某研究小组在实验室以Ag– ZSM– 5为催化剂，测得NO转化为N₂的转化率随温度变化情况如下图。若不使用CO，温度超过800℃，发现NO的转化率降低，其可能的原因为；在n(NO)/n(C O)=1的条件下，应控制的最佳温度在左右。

②用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C (s) +2NO₂(g)

N₂ (g) + CO₂ (g)。某研究小组向某密闭容器中加人足量的活性炭和NO，恒温( T₁℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

浓度/mol?L^－¹ 时间/min	NO	N₂	CO₂
0	1.00	0	0
20	0.40	0.30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0.17

I．根据表中数据，求反应开始至20min以v(NO)表示的反应速率为 (保留两位有效数字)，T₁℃时该反应的平衡常数为 (保留两位有效数字)。
II．30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是。下图表示CO₂的逆反应速率[v_逆(CO₂)]随反应时间的变化关系图。请在图中画出在30min改变上述条件时，在40min时刻再次达到平衡的变化曲线。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

氢气是一种清洁、高效的新型能源。
I.用甲烷制取氢气的反应分为两步，其能量变化如下图所示：

（1）甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是。
II.在容积为1L的密闭容器内，加入0.1molCO和0.1molH₂O，在催化剂存在的条件下高温加热使其反应。测得CO₂的浓度随时间变化的图像如图：

（2）在该温度下，从反应开始至达到平衡时，CO的平均反应速率为              ；
（3）该温度下，此反应的化学平衡常数为（可以用分数表示）       ；
（4）下列改变中，能使平衡向正反应方向移动的是      。

A．升高温度	B．增大压强
C．增大H₂O（g）的浓度	D．减少CO₂（g）的浓度

（5）保持温度不变，若起始时c(CO)=1mol·L^-1, c(H₂O)="2" mol·L^-1，反应进行一段时间后，测得H₂的浓度为0.4 mol·L^-1。通过计算，判断此时该反应进行的方向并说明理由。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

图a是1 mol NO₂和1 mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，图b是反应中的CO和NO的浓度随时间变化的示意图。根据图意回答下列问题：

a                                           b
(1)写出NO₂和CO反应的热化学方程式        。
(2)从反应开始到平衡，用NO₂浓度变化表示平均反应速率v(NO₂)＝       。
(3)此温度下该反应的平衡常数K=       ；温度降低，K       （填“变大”、“变小”或“不变”）
(4)若在温度和容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1 mol NO₂ 1 mol CO	2 mol NO 2 mol CO₂	1 mol NO₂、1 mol CO 1 mol NO、1 mol CO₂
平衡时c(NO) /mol·L^-1	1.5	3	m
能量变化	放出a kJ	吸收b kJ	放出c kJ
CO或NO的转化率	α₁	α₂	α₃

则：α₁+α₂= ， a+b/2= ,m=

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

NO_x是汽车尾气中的主要污染物之一。
（1） NO_x能形成酸雨，写出NO₂转化为HNO₃的化学方程式:_ .
（2）汽车发动机工作时会引发N₂和0₂反应，其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式: _              .
②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_              .。
（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NO_X的排放。
①当尾气中空气不足时，NO_X在催化转化器中被还原成N₂排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_              .
② 当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NO_X生成盐。其吸收能力顺序如下：₁₂MgO <_2oCaO <₃₈SrO<₅₆BaO.原因是              .
（4）通过NO_x传感器可监测NO_x的含量，其工作原理示意图如下:

①Pt电极上发生的是反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式: .

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

碳化硅(SiC) 、氧化铝(Al₂O₃) 和氮化硅（Si₃N₄）是优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域有重要用途。宇宙火箭和导弹中，大量用钛代替钢铁。
(1)Al的离子结构示意图为                  ；
Al与NaOH溶液反应的离子方程式为
(2)氮化硅抗腐蚀能力很强，但易被氢氟酸腐蚀，氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐，
其反应方程式为
（3）工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：
3SiCl₄(g) + x N₂(g) + 6 H₂(g)

  Si₃N₄(s) + 12 HCl(g)   △H＜0
在恒温、恒容时，分别将0.3mol SiCl₄(g)、0.2mol N₂(g)、0.6mol H₂(g)充入2 L密闭容器内，进行上述反应，5 min达到平衡状态，所得HCl(g)为0.3mol/L、 N₂为0.05 mol/L
① H₂的平均反应速率是
② 反应前与达到平衡时容器内的压强之比=
③ 系数 x =
(4)已知：TiO₂(s)＋2Cl₂(g)===TiCl₄(l)＋O₂(g) ΔH₁＝＋140 kJ·mol^－1
C(s)＋

O₂(g)=== CO(g) ΔH₂＝－110 kJ·mol^－1
写出TiO₂和焦炭、氯气反应生成TiCl₄和CO气体的热化学方程式：
。

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