能源问题是人类社会面临的重大课题.甲醇是未来重要的绿色能源之一.以CH4和H2O为原料.通过下列反应来制备甲醇.Ⅰ.CH4(g)+H2O+3H2(g)ΔH＝+206.0 kJ/molⅡ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH＝-129.0 kJ/mol(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为 .(2)将1.0 mol CH4 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的绿色能源之一。以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ.CH₄（g）＋H₂O（g）=CO（g）＋3H₂（g）ΔH＝＋206.0 kJ/mol
Ⅱ.CO（g）＋2H₂（g）=CH₃OH（g）ΔH＝－129.0 kJ/mol
（1）CH₄（g）与H₂O（g）反应生成CH₃OH（g）和H₂（g）的热化学方程式为_____。
（2）将1.0 mol CH₄和2.0 mol H₂O（g）通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下CH₄的转化率与温度的关系如图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H₂表示该反应的平均反应速率为________；
②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为________。
（3）在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，将1.0 mol CO与2.0 mol H₂的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________（填字母序号）。

A．c（H₂）减小

B．正反应速率加快，逆反应速率减慢

C．CH₃OH的物质的量增加

D．重新平衡时

减小

E．平衡常数K增大
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH₃OH（g）

CO（g）＋2H₂（g），此反应能自发进行的原因是：___。
（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co²^＋氧化成Co³^＋，然后以Co³^＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式_______________；
②写出除去甲醇的离子方程式___________________。

（1）CH₄（g）＋H₂O（g）CH₃OH（g）＋H₂（g）ΔH＝＋77.0 kJ·mol^－1
（2）①0.0024 mol·L^－1·min^－1　②7.2×10^－5
（3）CD
（4）该反应是一个熵增的反应（ΔS＞0）
（5）①Co²^＋－e^－=Co³^＋ ②6Co³^＋＋CH₃OH＋H₂O=CO₂↑＋6Co²^＋＋6H^＋

解析

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

捕碳技术(主要指捕获CO₂)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH₃和(NH₄)₂CO₃已经被用作工业捕碳剂，它们与CO₂可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH₃(l)＋H₂O(l)＋CO₂(g) (NH₄)₂CO₃(aq)ΔH₁
反应Ⅱ：NH₃(l)＋H₂O(l)＋CO₂(g) NH₄HCO₃(aq)ΔH₂
反应Ⅲ：(NH₄)₂CO₃(aq)＋H₂O(l)＋CO₂(g) 2NH₄HCO₃(aq)ΔH₃
请回答下列问题：
（2）为研究温度对(NH₄)₂CO₃捕获CO₂效率的影响，在某温度T₁下，将一定量的(NH₄)₂CO₃溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO₂气体(用氮气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中CO₂气体的浓度。然后分别在温度为T₂、T₃、T₄、T₅下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO₂气体浓度，得到趋势图(见图1)。则：
①ΔH₃________0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T₁～T₂及T₄～T₅两个温度区间，容器内CO₂气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是____________________________________________________________________________。
③反应Ⅲ在温度为T₁时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t₁时，将该反应体系温度迅速上升到T₂，并维持该温度。请在该图中画出t₁时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。

（3）利用反应Ⅲ捕获CO₂，在(NH₄)₂CO₃初始浓度和体积确定的情况下，提高CO₂吸收量的措施有________________________(写出2个)。
（4）下列物质中也可能作为CO₂捕获剂的是__________。

A．NH₄Cl	B．Na₂CO₃
C．HOCH₂CH₂OH	D．HOCH₂CH₂NH₂

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。
（1）由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如采取以CO和H₂为原料合成乙醇，化学反应方程式：2CO(g)+4H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+H₂O(g)；若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H₂，在催化剂作用下反应生成乙醇：CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数：K＝       ；
②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间t_A    t_C（填“大于”、“小于”或“等于”）。
③工业上还可以采取以CO₂和H₂为原料合成乙醇，并且更被化学工作者推崇，但是在相同条件下，由CO制取CH₃CH₂OH的平衡常数远远大于由CO₂制取CH₃CH₂OH的平衡常数。请推测化学工作者认可由CO₂制取CH₃CH₂OH的优点主要是：                                    。
（2）目前工业上也可以用CO₂来生产甲醇。一定条件下发生反应CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)。若将6mol CO₂和8 mol H₂充入2L的密闭容器中，测得H₂的物质的量随时间变化的曲线如右图所示（实线）。

①请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。
②仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H₂的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是           ，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是       。
（3）Hg是水体污染的重金属元素之一。水溶液中二价汞的主要存在形态与Clˉ、OHˉ的浓度关系如右图所示［图中的物质或粒子只有Hg(OH)₂为难溶物；pCl=－1gc(Clˉ)］

①下列说法中正确的是     。
A．为了防止Hg²^＋水解，配制Hg(NO₃)₂溶液时应将Hg(NO₃)₂固体溶于浓硝酸后再稀释
B．当c(C1ˉ) ＝10ˉ¹ mol·Lˉ¹时，汞元素一定全部以HgCl₄²ˉ形式存在
C．HgCl₂是一种弱电解质，其电离方程式是：HgCl₂＝HgCl^＋ + C1ˉ
D．当溶液pH保持在4，pCl由2改变至6时，可使HgCl₂转化为Hg(OH)₂
②HgCl₂又称“升汞”，熔点549K，加热能升华，其晶体是     （填晶体类型）。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

甲醇可通过将煤气化过程中生成的CO和H₂在一定条件下，发生如下反应制得:CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)。请根据图示回答下列问题：

(1)从反应开始到平衡，用H₂浓度变化表示平均反应速率v(H₂)=     ，CO的转化率为     。
(2)该反应的平衡常数表达式为       ，温度升高，平衡常数      (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H₂和1 mol CH₃OH，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则加入各物质后该反应向    (填“正”、“逆”)反应方向移动，理由是               。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

25 ℃时，在体积为2 L的密闭容器中，气态A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示，已知达到平衡后，降低温度，A的转化率将增大。

t₂～t₃	t₄～t₅	t₅～t₆	t₇～t₈
K₁	K₂	K₃	K₄

（1）根据图1数据，写出该反应的化学方程式：__________________。此反应的平衡常数表达式K＝________，从反应开始到第一次平衡时的平均速率v（A）为________。
（2）在5～7 min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是________________。
（3）如图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图，各阶段的平衡常数如表所示。K₁、K₂、K₃、K₄之间的关系为________（用“>”、“<”或“＝”连接）。A的转化率最大的一段时间是________。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

已知：2NO₂(g)N₂O₄(g)；△H＜0。在恒温恒容条件下，将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图⑴所示。请回答：

（1）a点时，v₍_正)    v_（逆）（填“＜”、“＞”或“=”），X线、Y线中代表N₂O₄的是   ；
（2）反应在第10 min达到平衡，则前10 min内用NＯ₂表示的化学反应速率v(NＯ₂)=         mol·L^-1·min^-1。该温度下，反应的平衡常数K=           (可用分数表示)；
（3）在第25分钟，进行的操作是                 ；
（4）a、b、c、d四点对应的时刻，NO₂物质的量浓度由小到大的顺序是            ，再次平衡时的d点NO₂的体积分数比b点时        （填“大”、“小”或“相等”）；
（5）假如在第35分钟从容器中移去0.4mol N₂O₄，并加入适当催化剂使反应在第40分钟达到平衡，请在图⑴中画出从第35分钟以后两种物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系，并标注所画线条对应的物质。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

在10 L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO₂（g）＋H₂（g） CO（g）＋H₂O（g）其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t/℃	700	800	830	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

请回答：
（1）该反应为           （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）该反应的化学平衡常数表达式为K ＝                        。
（3）能说明该反应达到化学平衡状态的是               （填字母）。
a．υ_正（CO₂）＝υ_正（H₂）          b．υ_逆（CO）＝υ_逆（H₂O）
c．υ_逆（H₂）＝υ_逆（H₂O）          d．υ_正（H₂）＝υ_逆（H₂）
（4）某温度下，将CO₂和H₂各0.10 mol充入该容器中，达到平衡后，测得 c（CO）="0.0080" mol·L^-1，则CO₂的转化率为             。
（5）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO₂）·c（H₂）＝c（CO）·c（H₂O），试判断此时的温度为          ℃。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

固定和利用CO₂能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO来生产甲醇燃料的方法： CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g) △H ＝－49.0 kJ·mol^－1，
某科学实验将6molCO₂和8molH₂充入2L的密闭容器中，测得H₂的物质的量随时间变化如下图所示（实线）。

（1）a点正反应速率_______（填大于、等于或小于）逆反应速率。
（2）下列时间段平均反应速率最大的是__________。

A．0～1min

B．1～3min

C．3～8min

D．8～11min

（3）求平衡时CO₂的转化率和该条件下的平衡常数K 。
（4）仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H₂的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是，曲线II对应的实验条件改变是。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl₅，反应PCl₅(g)＝PCl₃(g)＋Cl₂(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

t/s	0	50	150	250	350
n(PCl₃)/mol	0	0.16	0.19	0.20	0.20

下列说法正确的是 (　　)
A．反应在前50 s 的平均速率v(PCl₃)＝ 0.0032 mol·L^－1·s^－1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl₃)＝ 0.11 mol·L^－1，则反应的ΔH<0
C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl₅、0.20 mol PCl₃和0.20 mol Cl₂，反应达到平衡前v(正)>v(逆)
D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl₃和2.0 mol Cl₂，达到平衡时，PCl₃的转化率大于80%

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