（10分）、能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問(wèn)題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
(1) 工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)Ⅰ：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）H1
反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H2
①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是       (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；
②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。

溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
由表中數(shù)據(jù)判斷H1            ０(填“>”“=”或“<”)；
③某溫度下，將２molCO和６molH2充入２L的密閉容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得c(CO)=0.2mol·L－1，則CO的轉(zhuǎn)化率為       .
（2）合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔，在催化劑作用下，通過(guò)反應(yīng)Ⅰ進(jìn)行甲醇合成，T4℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下，在密閉容器中加入CO、H2，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：
物質(zhì)
H2
CO
CH3OH
濃度/（mol·L－1）
0.2
0.1
0.4
①比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。�v正        v逆（填“>”、“<”或“＝”)。
②若加入CO、H2后，在T5℃反應(yīng)10min達(dá)到平衡，c(H2)＝0.4 mol·L－1，則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) ＝              mol·(L·min)－1。
（3）生產(chǎn)過(guò)程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是                      。

（10分）、⑴①Ⅰ（1分）  ② < （1分） ③ 80% （2分）
（2）①> （2分）  ②0.03 mol·L－1·min－1。（2分）
（3）提高原料利用率（或提高產(chǎn)量、產(chǎn)率亦可）。（2分）

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2013?汕尾二模）能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問(wèn)題．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)Ⅰ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1
反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2
①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是
Ⅰ
Ⅰ
（填“I”或“Ⅱ”）．
②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)I在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）．
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
由表中數(shù)據(jù)判斷△H1
＜
＜
0 （填“＞”、“=”或“＜”）．
③某溫度下，將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測(cè)得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為
80%
80%
，此時(shí)的溫度為
250℃
250℃
（從上表中選擇）．
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ∕mol
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ∕mol

（3）某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置．
①該電池正極的電極反應(yīng)為
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
．
②工作一段時(shí)間后，測(cè)得溶液的pH減小，該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問(wèn)題．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)Ⅰ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1
反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2
如圖所示是反應(yīng)I反應(yīng)過(guò)程中的能量變化曲線．
（1）由圖可知反應(yīng)I為
放熱
放熱
反應(yīng)（選填”吸熱、放熱”），反應(yīng)熱△H1=
-91kJ/mol
-91kJ/mol
．
（2）反應(yīng)I在一定體積的密閉容器中進(jìn)行，能判斷其是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
AB
AB
．
A．容器中壓強(qiáng)不變                 
B．混合氣體中c（CO）不變
C．v正（H2）=v逆（CH3OH）    
D．c（CO）=c（CH3OH）
（3）圖中曲線
b
b
表示使用催化劑時(shí)反應(yīng)的能量變化．
（4）一定條件下，向體積為2L的密閉容器中充入2mol CO2和6mol H2，一段時(shí)間后達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得CH3OH（g）的物質(zhì)的量為1mol，則此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)K值=
4
27
4
27
（用分?jǐn)?shù)表示），若開始時(shí)充入2mol CH3OH（g） 和2mol H2O（g）達(dá)到相同平衡時(shí)CH3OH的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
，若平衡后在充入4mol的N2，則c（CO2）是
0.5mol/L
0.5mol/L
．
（5）從綠色化學(xué)的角度比較上述兩種方法，符合原子經(jīng)濟(jì)的是
Ⅰ
Ⅰ
．（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問(wèn)題．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．
（1）工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)原理為：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H，
下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）．
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷△H
＜
＜
0 （填“＞”、“=”或“＜”）．
②在300℃時(shí)，將2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中，此時(shí)反應(yīng)將
A
A
．
A．向正方向移動(dòng)   B．向逆方向移動(dòng)   C．處于平衡狀態(tài)   D．無(wú)法判斷
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1451.6kJ?mol-1
②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ?mol-1
寫出該條件下甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8 kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8 kJ?mol-1
．
（3）以甲醇、氧氣為原料，KOH溶液作為電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池總反應(yīng)為：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行溶液的pH
減小
減小
（填“增大”“減小”或“不變”）．
（4）如果以該燃料電池為電源，石墨作兩極電解飽和食鹽水，則該電解過(guò)程中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
；如果電解一段時(shí)間后NaCl溶液的體積為1L，溶液的pH為12（25℃下測(cè)定），則理論上消耗氧氣的體積為
56
56
mL（標(biāo)況下）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問(wèn)題．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．
（1）工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)原理為：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H，
下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）．
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷△H
＜
＜
0 （填“＞”、“=”或“＜”）．
②在300℃時(shí)，將2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中，此時(shí)反應(yīng)將
A
A
．
A．向正方向移動(dòng)   B．向逆方向移動(dòng)   C．處于平衡狀態(tài)   D．無(wú)法判斷
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1451.6kJ?mol-1
②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ?mol-1
寫出該條件下甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ?mol-1
．
（3）以甲醇、氧氣為原料，KOH溶液作為電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池總反應(yīng)為：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行溶液的pH
減小
減小
（填“增大”“減小”或“不變”）．
（4）如果以該燃料電池為電源，石墨作兩極電解飽和食鹽水，則該電解過(guò)程中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
一段時(shí)間后NaCl溶液的體積為1L，溶液的pH為12（25℃下測(cè)定），則理論上消耗氧氣的體積為
56
56
mL（標(biāo)況下）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2013?武清區(qū)三模）能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問(wèn)題．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)I：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1
反應(yīng)II：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2
①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是
I
I
（填“I”或“Ⅱ”）．
②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)I在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)（K）．
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
由表中數(shù)據(jù)判斷△H1
＜
＜
0 （填“＞”、“=”或“＜”）．
③某溫度下，將1mol CO和3mol H2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測(cè)得c（CO）=0.2mol/L，則H2的轉(zhuǎn)化率為
40%
40%

（2）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
請(qǐng)計(jì)算1mol甲醇不完全燃燒生成1mol一氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為
442.8kJ
442.8kJ

（3）某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如圖所示 的電池裝置．
①該電池正極的電極反應(yīng)式為：
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

②工作一段時(shí)間后，測(cè)得溶液的pH
減小
減小
，該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
．

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