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填空题 (10分)甲醇合成反应为：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)
（1）合成甲醇的反应过程中物质能量变化如图所示。写出合成甲醇的热化学方程式 。
（2）实验室在lL密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中，分别恒温在300 ℃和500 ℃反应，每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下：(表中数据单位：mol?L—l)
温度＼时间
| 10min
| 20min
| 30min
| 40min
| 50min
| 60min
|
300 ℃
| 0.40
| 0.60
| 0.75
| 0.84
| 0.90
| 0.90
|
500 ℃
| 0.60
| 0.75
| 0.78
| 0.80
| 0.80
| 0.80
|
①300 ℃时反应开始10分钟内，H2的平均反应速率为 ；
②500 ℃时平衡常数K的数值为 ；
③300 ℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是 (选填编号)。
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
（3）下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。
①甲中负极的电极反应式为 ；
②乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为 ；
③反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要 mL5.0 mol?L—lNaOH 溶液。
填空题 (10分)甲醇合成反应为：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
（1）合成甲醇的反应过程中物质能量变化如图所示。写出合成甲醇的热化学方程式 。
（2）实验室在lL密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中，分别恒温在300 ℃和500 ℃反应，每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下：(表中数据单位：mol?L—l)
温度＼时间
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300 ℃
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| 0.75
| 0.84
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| 0.78
| 0.80
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①300 ℃时反应开始10分钟内，H2的平均反应速率为 ；
②500 ℃时平衡常数K的数值为 ；
③300 ℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是 (选填编号)。
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
（3）下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。
①甲中负极的电极反应式为 ；
②乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为 ；
③反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要 mL5.0 mol?L—lNaOH 溶液。
本题答案：(10分)
（1）CO(g)＋2H2(g)![]()
本题解析：
试题分析：（1）根据图像可知，反应物的能量比生成物的能量高，该反应是放热反应，在根据图中数据可得合成甲醇的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)?H＝－(b-a)kJ/mol
（2）①根据化学反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，300 ℃时反应开始10分钟内，生成甲醇0.40mol/L，则消耗氢气0.80mol/L，H2的平均反应速率为0.80/10=" 0.08" mol /(L?min);
②根据CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
起始 1 2 0
变化 0.80 1.6 0.80
平衡 0.20 0.4 0.80 K=0.80÷（0.20×0.40×0.40）=25
③300 ℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2。a.压缩容器的体积，各物质的浓度均增大，c(H2)增大，错误；b.正反应速率加快，逆反应速率也加快，错误；c.增大压强，平衡正向移动，CH3OH的物质的量增加，正确；d.平衡正向移动，氢气减少，甲醇增多，重新平衡时氢气和甲醇的浓度比减小，正确；选cd。
（3）①在甲醇燃料电池中，甲醇作负极，失电子，在KOH溶液中生成碳酸钾和水，甲中负极的电极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－= CO32-＋6H2O；
②工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同，电极反应为
A: 4OH－-4e－=O2↑+2H2O B: Cu2＋+2e－=Cu 2H＋+2e－=H2↑
4x x 0; 0.1 0.2 2x x
4x=0.2+2x，解得x="0.1," 则乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为2. 24 L；
③反应结束后，阳极Cu-2e－=Cu2＋，阴极2Fe3＋+2e－=2Fe2＋
0.5 0.25 0.5 0.5 0.5
加入NaOH为（0.25mol×2＋0.5mol×2）÷ 5．0 mol/L=0.3L=300mL。
考点：考查热化学方程式的书写，化学反应速率及平衡常数的计算，甲醇燃料电池等知识。
本题所属考点：【化学平衡】
本题难易程度：【困难】
A poor spirit is poorer than a poor purse. 精神空虚比钱包空虚更可怜. 
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