23．甲醇被称为21世纪的新型燃料.工业上用CH4和H2O为原料通过下列反应①和②.来制备甲醇. ①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) DH1 ②CO(g)+2H2(g)CH3OH——青夏教育精英家教网—

23．甲醇被称为21世纪的新型燃料.工业上用CH4和H2O为原料通过下列反应①和②.来制备甲醇. ①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) DH1 ②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) DH2 将0.20 mol CH4和0.30 mol H2O(g)通入容积为10 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.压强的关系如右图. ⑴温度不变.缩小体积.①的逆反应速率 (填“增大 .“减小或“不变 ). ⑵反应①的DH1 0100°C时的平衡常数值K= . ⑶在压强为0.1Mpa条件下.将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下进行反应②再生成甲醇.为了发寻找合成甲醇的适宜的温度和压强.某同学设计了二组实验.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. 实验编号 T(°C) n(CO)/n(H2) p(MPa) I 150 1/3 0.1 II 5 III 350 5 300°C时.其他条件不变.将容器的容积压缩到原来的1/2.对平衡体系产生的影响是 A．c(H2)减少 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c(H2)/c(CH2OH)减小 ⑷已知在常温常压下: ①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)DH=-1275.6 kJ·mol-1 ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) DH=-556.0 kJ·mol-1 ③H2O(g)=H2O(l)DH=-44.0 kJ·mol-1 写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳的液态水的热化学方程式 . ⑸某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理.设计如右图所示的电池装置. ①该电池正极的电极反应为 . ②工作一段时间后.测得溶液的pH减小.该电池总反应的化学方程式为 . [答案]⑴增大 ⑵＞ 1.35×10-3 ⑶CD 实验II 150 1/3 实验III 1/3 ⑷CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) DH= -447.8 kJ·mol-1 ⑸①O2+2H2O+4e-=4OH- 2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O [解析]⑴缩小容器的容积.导致压强增大.正逆反应速率均加快.⑵由题中图像知温度升高.CH4的转化率变大.说明该反应的正反应为吸热反应.在100℃时.CH4的转化率为0.5.则有CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 起始:0.2mol 0.3mol 0 0 变化:0.1mol 0.1mol 0.1mol 0.3mol 平衡:0.1mol 0.2mol 0.1mol 0.3mol K=c(CO)×c(H2)3/[c(CH4)×c(H2O)]=0.01×0.033/=1.35×10-3. ⑶显然该同学通过“控制变量法探究外界条件对化学平衡的影响.探究的前提只能是改变一个条件.而其它条件不变.故实验II的温度是150℃.n(CO)/n(H2)=1/3.同样实验III中n(CO)/n(H2)同样等于1/3. 由于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是气体体积减小的反应.现体积缩小.即增大压强.反应物和生成物的浓度均增大.正逆反应速率均加快.化学平衡向正反应方向移动.综上分析.选项C和D正确. ⑷根据盖斯定律得/2得CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) DH= -447.8 kJ·mol-1. ⑸根据题意该原电池反应的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O.故导致溶液的pH减小. [考点]化学反应速率与化学平衡电解质溶液【查看更多】

甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上用CH₄和H₂O为原料通过下列反应①和②，来制备甲醇。

①CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g) DH₁

②CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) DH₂

将0.20 mol CH₄和0.30 mol H₂O(g)通入容积为10 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、压强的关系如右图。

⑴温度不变，缩小体积，①的逆反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

⑵反应①的DH₁ 0(填“＜”“=”或“＞”)100°C时的平衡常数值K= 。

⑶在压强为0.1Mpa条件下，将amolCO与3amolH₂的混合气体在催化剂作用下进行反应②再生成甲醇。为了发寻找合成甲醇的适宜的温度和压强，某同学设计了二组实验，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。

实验编号	T(°C)	n(CO)/n(H₂)	p(MPa)
I	150	1/3	0.1
II			5
III	350		5

300°C时，其他条件不变，将容器的容积压缩到原来的1/2，对平衡体系产生的影响是(填字母)（）

A．c(H₂)减少 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c(H₂)/c(CH₂OH)减小

⑷已知在常温常压下：

①2CH₃OH(l)＋3O₂(g)=2CO₂(g)＋4H₂O(g)DH=-1275.6 kJ·mol^－1

②2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g) DH=-556.0 kJ·mol^－1

③H₂O(g)=H₂O(l)DH=-44.0 kJ·mol^－1

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳的液态水的热化学方程式。

⑸某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如右图所示的电池装置。

①该电池正极的电极反应为。

②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为

。

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甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上用CH₄和H₂O为原料通过下列反应①和②，来制备甲醇。

①CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g) DH₁

②CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) DH₂

将0.20 mol CH₄和0.30 mol H₂O(g)通入容积为10 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、压强的关系如右图。

⑴温度不变，缩小体积，①的逆反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

⑵反应①的DH₁ 0(填“＜”“=”或“＞”)100°C时的平衡常数值K= 。

⑶在压强为0.1Mpa条件下，将amolCO与3amolH₂的混合气体在催化剂作用下进行反应②再生成甲醇。为了发寻找合成甲醇的适宜的温度和压强，某同学设计了二组实验，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。

实验编号	T(°C)	n(CO)/n(H₂)	p(MPa)
I	150	1/3	0.1
II			5
III	350		5

300°C时，其他条件不变，将容器的容积压缩到原来的1/2，对平衡体系产生的影响是(填字母)（）

A．c(H₂)减少 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c(H₂)/c(CH₂OH)减小

⑷已知在常温常压下：

①2CH₃OH(l)＋3O₂(g)=2CO₂(g)＋4H₂O(g)DH=-1275.6 kJ·mol^－1

②2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g) DH=-556.0 kJ·mol^－1

③H₂O(g)=H₂O(l)DH=-44.0 kJ·mol^－1

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳的液态水的热化学方程式。

⑸某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如右图所示的电池装置。

①该电池正极的电极反应为。

②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为

。

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甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上用CH₄和H₂O为原料通过下列反应①和②，来制备甲醇。
①CH₄(g)+H₂O(g)

CO(g)+3H₂(g) △H
②CO(g)+2H₂(g)

CH₃OH(g) △H
将0.20 mol CH₄和0.30 mol H₂O(g)通入容积为10 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、压强的关系如图：

（1）温度不变，缩小体积，①的逆反应速率____________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）反应①的△H____ 0(填“＜”“=”或“＞”)；100℃时的平衡常数值K= _______。
（3）在压强为0.1Mpa条件下，将amolCO与3amolH₂的混合气体在催化剂作用下进行反应②再生成甲醇。为了发寻找合成甲醇的适宜的温度和压强，某同学设计了二组实验，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。

300℃时，其他条件不变，将容器的容积压缩到原来的1/2，对平衡体系产生的影响是(填字母)_________
A．c(H₂)减少
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c(H₂)/c(CH₃OH)减小
（4）已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l)＋3O₂(g)=2CO₂(g)＋4H₂O(g) △H1=-1275.6 kJ/mol
②2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g) △H2=-556.0 kJ/mol
③H₂O(g)=H₂O(l) △H3=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳的液态水的热化学方程式 _________________。
（5）据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH₃OH + 3O₂ + 4OH^－

2CO₃^2－+ 6H₂O，放电时负极的电极反应方程为_______________________

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甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上用CH₄和H₂O为原料通过下列反应①和②，来制备甲醇．

①CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g)　ΔH₁

②CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)　ΔH₂

将0.20 mol　CH₄和0.30 mol　H₂O(g)通入容积为10 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．

(1)温度不变，缩小体积，①的逆反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)

(2)反应①的ΔH₁________0(填“＜”“＝”或“＞”)100℃时的平衡常数值K＝________．

(3)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进行反应②再生成甲醇．为了发寻找合成甲醇的适宜的温度和压强，某同学设计了二组实验，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．

300℃时，其他条件不变，将容器的容积压缩到原来的1/2，对平衡体系产生的影响是________(填字母)

A．c(H₂)减少

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c(H₂)/c(CH₂OH)减小

(4)已知在常温常压下：

①2CH₂OH(l)＋3O₂(g)＝2CO₂(g)＋4H₂O(g)ΔH＝－1275.6 kJ/mol

②2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g)ΔH＝－556.0 kJ/mol

③H₂O(g)＝H₂O(l)ΔH＝－44.0 kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳的液态水的热化学方程式________．

(5)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如下图所示的电池装置．

①该电池正极的电极反应为________．

②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为

________．

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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1.0mol CH₄和2.0mol H₂O（g）通入反应室（容积为100L），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、压强的关系如图1．①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H₂表示的平均速率为

0.0030mol?L^-1?min^-1

．
②图中的P₁

＜

P₂（填“＜”、“＞”或“=”），100℃时平衡常数的值为

2.25×10^-4

．
③在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将

减小

（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）在压强为0.1MPa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△H

＜

0，△S

＜

0（填“＜”、“＞”或“=”）．
⑤若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是

BD

．
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1mol CO和3mol 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．

实验编号

T（℃）

n（CO）/n（H₂）

P（MPa）

i

150

1

3

0.1

ii

150

1

3

1

3

5

iii

350

1

3

1

3

5

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0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图（如图2），并标明各曲线的压强．

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