1、填空题  甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。
（1）为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)    △H＝－49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图。请回答：

①从反应开始到平衡，氢气的反应速率：v(H2)＝                        。
②能够说明该反应已达到平衡的是_________。
A．恒温、恒容时，容器内的压强不再变化
B．恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化
C．一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
D．一定条件下，单位时间内消耗3molH2的同时生成1molCH3OH
③下列措施中能使平衡混合物中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是           。
A．加入催化剂                B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离      D．降低温度
④求此温度(T1)下该反应的平衡常数K1＝                (计算结果保留三位有效数字)。
⑤另在温度(T2)条件下测得平衡常数K2，已知T2＞T1，则K2     (填“＞”、“＝”或“＜”)K1。
（2）以CH3OH为燃料(以KOH溶液作电解质溶液)可制成CH3OH燃料电池(电池总反应式：2CH3OH＋3O2＋4OH－＝2CO32－＋6H2O)，则充入CH3OH的电极为  极，充入O2的电极反应式              。
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)  △H1
②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H2
则1mol甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水时反应的△H＝                   。（用含△H1、△H2的式子表示）

参考答案：（1）①0.225mol/(L·min)   ② A C    ③C D    ④5.33    ⑤＜
（2）①负； ②3O2＋12e－＋6H2O＝12OH－（O2＋4e－＋2H2O＝4OH－也算对） （3）

本题解析：（1）①根据图像可知，反应进行到10min是物质的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，此时生成甲醇的物质的量浓度是0.75mol/L，则根据反应的方程式可知，消耗氢气的浓度是0.75mol/L×3＝2.25mol/L，所以v(H2)＝2.25mol/L÷10min＝0.225mol/（L?min）。
②在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此可以判断。A、根据方程式可知，反应两边气体的体积不相等，恒温、恒容时在反应过程中压强是变化的，当容器内的压强不再变化使，可以证明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故A正确；B、密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，即气体的密度始终不变，所以恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化不能说明反应是否达到平衡状态，B不正确；C、一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变，说明正逆反应速率，达到了平衡状态，故C正确；D、根据方程式可知，一定条件下，单位时间内消耗3molH2的同时，必然生成1molCH3OH，因此用H2、CH3OH的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为3:1的状态，不能判断正逆反应速率是否相等，故D错误，因此答案为A、C。
③A、催化剂不能改变平衡状态，所以加入催化剂不能使平衡混合物中n(CH3OH)/n(CO2)增大，A不正确；B、充入He气，参加反应的物质的浓度不变，平衡不移动，即平衡混合物中n(CH3OH)/n(CO2)不变，故B错误；C、将H2O（g）从体系中分离，生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，则平衡混合物中n(CH3OH)/n(CO2)增大，故C正确；D、该反应正反应为放热反应，则降低温度平衡向正反应方向移动，能使平衡混合物中n(CH3OH)/n(CO2)增大，故D正确，答案选C、D。
④化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，即K＝。达到平衡时，c(CO2)＝0.25mol/L，c(CH3OH)＝0.75mol/L，根据方程式可知c(H2O)＝0.75mol/L。同样根据反应方程式，反应氢气的消耗浓度为生成的甲醇浓度的3倍，所以平衡状态时氢气的浓度为＝3mol/L－3×0.75mol/L＝0.75mol/L，因此K＝＝≈5.33。
⑤该反应正方应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，所以K2＜K1。
（2）原电池中负极失去电子，发生氧化反应。正极得到电子，发生还原反应，所以根据电池总反应式2CH3OH＋3O2＋4OH－＝2CO32－＋6H2O可知，甲醇是还原剂，氧气是氧化剂，因此充入CH3OH的电极为负极，氧气在正极通入。由于电解质是＝碱性溶液，所以充入O2的电极反应式为3O2＋12e－＋6H2O＝12OH－。
（3）已知反应①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g) △H1、②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H2，则根据盖斯定律可知，（①－②）÷2即得到反应CH3OH(l)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2O(g)，所以该反应的反应热△H＝。
考点：考查反应速率、平衡常数计算，外界条件对平衡状态的影响和平衡状态的判断；甲醇燃料电池判断以及盖斯定律的应用等

本题难度：困难

2、选择题  用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染．例如：
①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1
下列说法不正确的是（ ? ）
A．由反应①可推知：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=-Q，Q＞574kJ?mol-1
B．等物质的量的甲烷分别参加反应①、②，反应转移的电子数不同
C．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4kJ
D．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为1.6mol

参考答案：B

本题解析：

本题难度：简单

3、填空题  二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应（均为可逆反应）：
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g)                                 △H1=—90．1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)                     △H2=—49．0 kJ·mol-1
水煤气变换反应③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g)            △H3=—41．1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)         △H4=—24．5 kJ·mol-1
（1）由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为                            。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中进行反应①，下列描述能说明反应到达平衡状态的是             。
a.容器中气体平均相对分子质量保持不变
b.容器中气体密度保持不变 
c.CH3OH(g)浓度保持不变
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
（3）一定温度下，将8mol CH3OH(g)充入5L密闭容器中进行反应④，一段时间后到达平衡状态，反应过程中共放出49kJ热量，则CH3OH(g)的平衡转化率为       ，该温度下，平衡常数K=             ；该温度下，向容器中再充入2mol CH3OH(g)，对再次达到的平衡状态的判断正确的是             。
a.CH3OH(g)的平衡转化率减小
b.CH3OCH3 (g)的体积分数增大
c.H2O(g)浓度为0．5mol·L-1
d.容器中的压强变为原来的1．25倍
（4）二甲醚—氧气燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇燃料电池，若电解质为酸性，二甲醚—氧气燃料电池的负极反应为                             ；消耗2．8L(标准状况)氧气时，理论上流经外电路的电子       mol

参考答案：（1）2CO(g)+4H2（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△=－204．7 kJ/mol,
（2）ac   （3）50%   0．25  cd （4）CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+,  0．5

本题解析：由已知的方程式①×2+④得2CO(g)+4H2（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△=－204．7 kJ/mol,
（2）由反应①可知ac说明反应达平衡状态。
（3）根据反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)       △H4=—24．5 kJ·mol-1当放热为49k J时消耗甲醇
4mol          4mol       2mol       2mol
结合平衡常数k=c（CH3OCH3）c（H2O）/
C2(CH3OH)得0．25，当再冲入2mol甲醇时化学平衡不会移动且平衡常数不变，确定C对，压强为原来的1．25倍。
（4）电解质为酸性电池的负极反应式为CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+,正极反应式为
4H++O2+4e-=4H2O，消耗2．8L氧气时转移电子为0．5mol。
考点：盖斯定律、化学平衡状态的标志、化学平衡常数、原电池原理、电子反应式的书写。

本题难度：困难

4、填空题  25°C (1.01×105)Pa下，4g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出 9. 6kJ热量，写出CO燃烧的
（1）反应方程式_____________________________________________________ ；
（2）热化学反应方程式___________________________________________________。

参考答案：（1）2CO+O22CO2（2）2CO(g) + O2(g) == 2CO2(g) ；△H = -134.4 KJ/mol

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  在298 K、100 kPa时，已知：
2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g) ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)="2HCl(g)" ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是
A．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2
D．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2