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甲醇是一种常用的燃料，工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇【热化学方程式】
2016-12-26 21:22:30
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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填空题 甲醇是一种常用的燃料，工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇。
（1）已知CO（g）、H2（g）、CH3OH（1）的燃烧热△H分别为：-283.0kJ／mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol，则CO合成甲醇的热化学方程式为： 。
（2）在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇，各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示（开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同）：
①下列说法正确的是
A．起始时n（H2）为1．7mol
B．当容器内压强恒定时，说明反应达到平衡状态
C．4分钟时，改变的条件是升高温度
D．7分钟时，v（CO）=v（CH3OH）
| ②计算0~2min内平均反应速率v（H2）=
③在3min时该反应的平衡常数K= （计算结果）
④在图中画出8~12min之间c（CH3OH）曲线
（2）2009年，中国在甲醇燃料电池技术上获得突破，组装了自呼吸电池及主动式电堆，其装置原理如图甲。
①该电池的负极反应式为： 。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置，两极分别为铝制品和石墨。
M电极的材料是 ，该铝制品表面“钝化”时的反应式为： 。
填空题 甲醇是一种常用的燃料，工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇。
（1）已知CO（g）、H2（g）、CH3OH（1）的燃烧热△H分别为：-283.0kJ／mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol，则CO合成甲醇的热化学方程式为： 。
（2）在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇，各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示（开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同）：
①下列说法正确的是
A．起始时n（H2）为1．7mol
B．当容器内压强恒定时，说明反应达到平衡状态
C．4分钟时，改变的条件是升高温度
D．7分钟时，v（CO）=v（CH3OH）
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②计算0~2min内平均反应速率v（H2）=
③在3min时该反应的平衡常数K=
（计算结果）
④在图中画出8~12min之间c（CH3OH）曲线
（2）2009年，中国在甲醇燃料电池技术上获得突破，组装了自呼吸电池及主动式电堆，其装置原理如图甲。
①该电池的负极反应式为：
。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置，两极分别为铝制品和石墨。
M电极的材料是
，该铝制品表面“钝化”时的反应式为：
。
本题答案：化学反应式或方程式未配平的均扣1分
（1）CO(g)＋
本题解析：
试题分析：（1）先写出三种物质的燃烧热的热化学方程式。
① CO（g）
△H1＝－283.0kJ／mol
② H2（g）+
△H2＝－285.8 kJ/mol
③ CH3OH（1）+
△H3＝－726.5kJ/mol
再写出目标方程式：CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(l) △H4
根据盖斯定律， ①+②×2-③即得到目标方程式。 △H4= △H1+△H2×2-△H3=－128.1kJ/mol
根据图像： CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(l)
起始：（mol/L） 0.9 x 0
0-2min（mol/L） —0.4 —0.8 0.4
2-4min（mol/L）（平衡） 0.5 0.9 0.4
4-6min（mol/L） —0.2 —0.4 0.2
6-8min（mol/L）（平衡） 0.3 0.5 & #160; 0.6
8-10min（mol/L） —0.1 —0.2 0.1
10-12min（mol/L）（平衡）0.2 0.3 y
①A项，起始时浓度x=C（H2）为1．7mol/L，容器体积未知，所以物质的量也未知，A项错误。
B项，该容器是一个恒容的容器，反应是一个非等体积反应，因此当气体的总物质的量不再改变，即压强不再改变，反应即达到平衡状态，正确。
C项，4min时，平衡向右移，并且各物质的浓度是逐渐变化，所以应该是降温的条件下，C项错误。
D项，7min时，反应再次达到平衡，此时v（CO）=v（CH3OH），D项正确。
②0~2min内平均反应速率v（H2）=
="0.4" mol·L-1·min-1
③在3min时该反应的平衡常数
④在第8min时，CO的浓度减少0.1mol·L-1，H2的浓度减少0.2mol·L-1，可知平衡在向右移动，CO和H2的浓度都是逐渐变小，而此时的条件和上次平衡移动的条件不相同，所以只能是减少甲醇的浓度，才能使平衡向右移动，即在平衡移动的瞬间，甲醇的浓度是很少的，应该要低于0.05mol·L-1，然后再增加0.1mol·L-1，在第10min平衡，并且浓度y不超过0.15mol·L-1。
（3）该装置中甲是一个燃料电池装置，给右边的装置乙提供电能，乙装置是一个电解池装置。
①甲中质子移向右边，从而推知甲装置左是负极，右是正极，则乙装置中M是阳极，N是阴极。甲中电池的负极反应式为：CH3OH－6e－＋H2O＝CO2↑＋6 H＋ 要注意电解质溶液质子在进行传递。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置，两极分别为铝制品和石墨。则阳极M材料是铝制品，阴极N材料是石墨。在铝表面钝化，即把铝变成Al2O3，同时考虑溶液中溶质为NaHCO3，则电极反应为：2Al－6e－＋6HCO3－=Al2O3＋6CO2↑＋3H2O
考点： 考查热化学方程式的书写、化学平衡原理及其图像问题、电化学综合。
本题所属考点：【热化学方程式】
本题难易程度：【困难】
He that plants trees loves others besides himself. 植树的人,不但爱已,而且爱人.
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