题目列表(包括答案和解析)
工业上用CH4和H2O为原料通过下列反应在一定条件下制备新型燃料甲醇，反应如下：
①CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g) ΔH1
②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
请按要求回答下列问题：
(1)将0.20 mol CH4和0.30 mol H2O(g)通入容积为2 L的密闭容器中，在一定条件下发生反应①，达到平衡时CH4的转化率与温度、压强的关系如下图．当温度不变缩小体积时此反应的逆反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”)________；ΔH1________0，p1________p2(均填“＜”、“＝”或“＞”)；p1、100℃时平衡常数的值K＝________．
(2)为了探究反应②合成甲醇适宜的温度和压强，某同学设计了以下三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中，请在空格中填入剩余的实验条件数据．
若在300℃时其他条件不变，将该反应容器容积压缩到原来的1/2，重新平衡时CH3OH的物质的量的变化是________，K的变化是________(均填“增大”，“减小”或“不变”)．
(3)已知在常温常压下：2CH3OH(I)＋3O2(g)
2CO2(g) ΔH＝－1275.6 kJ/mol
H2O(g)＝H2O(I) ΔH＝－44.0 kJ/mol，请计算32 g新型燃料甲醇完全燃烧生成液态水放出热量为________kJ．
(4)新型燃料甲醇还可以用做燃烧电池，其反应原理如下图所示，电池工作时电子移动方向是(极板用M、N表示)________，负极电极反应式为________．
若以该燃料电池作为电源，用石墨作电极电解500 mL饱和食盐水，当两极共收集到1.12 L(标准状况下、不考虑气体的溶解及反应)时，常温下所得溶液的pH＝________(假设反应前后溶液体积不变)．
能源是制约国家发展进程的因素之一。甲醇、二甲醚等被称为2 1世纪的绿色能源，工业上利用天然气为主要原料与二氧化碳、水蒸气在一定条件下制备合成气（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚。
（1）工业上，可以分离合成气中的氢气，用于合成氨，常用醋酸二氨合亚铜
[Cu（NH3）2Ac]溶液（Ac=CH3COO－）（来吸收合成气中的一氧化碳，其反虚原理为：
[Cu（NH3）2Ac]（aq）+CO+NH3
[Cu（NH3）3]Ac•CO（aq）（△H＜0）
常压下，将吸收一氧化碳的溶液处理重新获得[Cu（NH3）2]AC溶液的措施是 ；
（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应a：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H＝－49.0kJ/mol
反应b：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H<0
①对于反应a，某温度下，将4.0 mol CO2（g）和12.0 mol H2（g）充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，测得甲醇蒸气的体积分数为30%，则该温度下反应的平衡常数为 ；
②对于反应b，某温度下，将1.0mol CO（g）和2．0 mol H2（曲充入固定容积的密闭容器中，反应到达平衡时，改变温度和压强，平衡体系中CH3OH的物质的量分数变化情况如图所示，温度和压强的关系判断正确的是 ；（填字母代号）
A．p3>p2，T3>T2
B．p2>p4，T4>T2
C．p1>p3，T1>T3
D．p1>p4，T2>T3
（3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作为燃料电池的原料，化学反应原理为：
CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g） △H<0
①在恒容密闭容器里按体积比为1:4充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是 ；
A．逆反应速率先增大后减小
B．正反应速率先增大后减小
C．反应物的体积百分含量减小
D．化学平衡常数K值增大
②写出二甲醚碱性燃料电池的负极电极反应式 ；
③己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是 （填字母）
A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同
B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同
C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同
（4）已知l g二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63 kJ，请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式 。
能源是制约国家发展进程的因素之一。甲醇、二甲醚等被称为2 1世纪的绿色能源，工业上利用天然气为主要原料与二氧化碳、水蒸气在一定条件下制备合成气（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚。
（1）工业上，可以分离合成气中的氢气，用于合成氨，常用醋酸二氨合亚铜
[Cu（NH3）2Ac]溶液（Ac=CH3COO－）（来吸收合成气中的一氧化碳，其反虚原理为：
[Cu（NH3）2Ac]（aq）+CO+NH3
[Cu（NH3）3]Ac?CO（aq）（△H＜0）
常压下，将吸收一氧化碳的溶液处理重新获得[Cu（NH3）2]AC溶液的措施是 ；
（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应a：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H＝－49.0kJ/mol
反应b：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H<0
①对于反应a，某温度下，将4.0 mol CO2（g）和12.0 mol H2（g）充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，测得甲醇蒸气的体积分数为30%，则该温度下反应的平衡常数为 ；
②对于反应b，某温度下，将1.0mol CO（g）和2．0 mol H2（曲充入固定容积的密闭容器中，反应到达平衡时，改变温度和压强，平衡体系中CH3OH的物质的量分数变化情况如图所示，温度和压强的关系判断正确的是 ；（填字母代号）
A．p3>p2，T3>T2
B．p2>p4，T4>T2
C．p1>p3，T1>T3
D．p1>p4，T2>T3
（3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作为燃料电池的原料，化学反应原理为：
CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g） △H<0
①在恒容密闭容器里按体积比为1:4充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是 ；
A．逆反应速率先增大后减小
B．正反应速率先增大后减小
C．反应物的体积百分含量减小
D．化学平衡常数K值增大
②写出二甲醚碱性燃料电池的负极电极反应式 ；
③己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是 （填字母）
A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同
B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同
C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同
（4）已知l g二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63 kJ，请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式 。
[Cu（NH3）3]Ac?CO（aq）（△H＜0）CH3OH（g）+H2O（g） △H＝－49.0kJ/molCH3OH（g） △H<0
CH3OCH3（g）+H2O（g） △H<0甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇．
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100 L)，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)……Ⅰ，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图．
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示的平均反应速率为________．
②图中的P1________P2(填“＜”、“＞”或“＝”)，100℃时平衡常数的值为________．
③在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将________(填“增大”“减小”或“不变”)．
(2)在压强为0.1 MPa条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ．
④该反应的ΔH________0，ΔS________0(填“＜”、“＞”或“＝”)．
⑤若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是________．
A．升高温度
B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
D．再充入1 mol CO和3 mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．
A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据．
B．根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1 MPa和5 MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各条曲线的压强．
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