[题目]甲醇是一种可再生能源.具有广泛的开发和应用前景.(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K). 温度250℃300℃350℃K2.0410.2700.012由表中数据判断� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应Ⅰ： CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1

反应Ⅱ： CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2

①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

由表中数据判断ΔH1____0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。

② 某温度下，将2mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则CO的转化率为___________，此时的温度为_______（从上表中选择）。

（2）已知在常温常压下：

① 2CH3OH(l) + 3O2(g) ＝ 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH1＝－1451.6kJ／mol

② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH2 ＝－566.0kJ／mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：_________________________________________

（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置：

①该电池的能量转化形式为___________________________。

②工作一段时间后，测得溶液的pH减小。请写出该电池的负极的电极反应式。_____________________________

③用该电池电解（惰性电极）500mL某CuSO4溶液，电解一段时间后，为使电解质溶液恢复到原状态，需要向溶液中加入9.8g Cu(OH)2固体。则原CuSO4溶液的物质的量浓度为___________mol/L（假设电解前后溶液体积不变）。

【答案】< 80% 250℃ CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(l) △H= - 442.8kJ/mol 化学能转化为电能 CH3OH－6e-+ 8OH- = CO32- + 6H2O 0.2 mol/L

【解析】

（1）①由表中数据可知，升高温度K减小，则化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，所以正反应是放热反应。故△H1 <0；

②达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，则消耗CO是2mol－0.2mol/L×2L＝1.6mol，所以CO的转化率是×100％＝80％。平衡时氢气的浓度是1.4mol/L，甲醇是0.8mol/L，所以此时K==2.041，因此温度是250℃；（2）已知① 2CH3OH(l) + 3O2(g) ＝ 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH1＝－1451.6kJ／mol；② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH2 ＝－566.0kJ／mol；根据盖斯定律：由①×—②×得甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为：CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(l) △H=ΔH1×—ΔH2×=－1451.6kJ／mol×—（－566.0kJ／mol）× = - 442.8kJ/mol；（3）①甲烷燃烧电池是原电池，将化学能转化为电能；②碱性条件下，电池负极上甲醇失电子发生氧化反应生成碳酸根离子，电极反应式为：CH3OH－6e-+ 8OH- = CO32- + 6H2O；③加入9.8g Cu（OH）2固体能使电解质溶液恢复原状，n[Cu（OH）2]= =0.1mol，相当于加入0.1molCuO和0.1molH2O，根据Cu原子守恒得n（CuSO4）=n[Cu（OH）2]=0.1mol，则c（CuSO4）==0.2mol/L。

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试回答下列问题：

（1）若起始时c（CO）=2 mol·L-1，c（H2O）=3 mol·L-1，达到平衡时CO的转化率为60%，则在该温度下，该反应的平衡常数K=____________。

（2）在相同温度下，若起始时c（CO）=1 mol·L-1，c（H2O）=2 mol·L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.5 mol·L-1，则此时该反应是否达到平衡状态______（填“是”或“否”），此时v（正）_______v（逆）

（3）若降低温度，H2的体积分数增大，该反应的K值将___________，正反应的速率将__________。

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A. 放出1 638 kJ热量

B. 吸收1 638 kJ热量

C. 放出126 kJ热量

D. 吸收126 kJ热量

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已知：

回答下列问题：

（1）B的分子式是_______，C中含有的官能团名称是_______。

（2）若D为单取代芳香族化合物且能与金属钠反应；每个D分子中只含有1个氧原子， D中氧元素的质量分数约为13.1%，则D的结构简式为_______，⑥的反应类型是_______。

（3）据报道，反应⑦在微波辐射下，以NaHSO4·H2O为催化剂进行，请写出此反应的化学方程式：_______。

（4）请写出满足下列条件的苯乙醛的所有同分异构体的结构简式：_______。

i .含有苯环和结构

ii.核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为3 : 2 : 2 : 1

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（1）用 CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。

已知：①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 574 kJ/mol

②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 1160 kJ/mol

③H2O(g) = H2O(l) △H = - 44.0 kJ/mol

写出 CH4(g)与 NO2(g)反应生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式： _____________________________________________________________。

（2）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体。4CO(g)＋2NO2(g) 4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝-1200 kJ·mol-1

对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图像正确的是________________（填代号）。

（3）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=a kJ/mol

在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

时间/min 浓度/(mol/L)	0	10	20	30	40	50
NO	1.0	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0-20min的平均反应速率v（NO）=_____________________；计算该反应的平衡常数K=____________________。

②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是_________（填字母代号）。

A．通入一定量的CO2 B．加入合适的催化剂

C．适当缩小容器的体积 D．通入一定量的NO

E．加入一定量的活性炭

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1，则达到新平衡时NO的转化率____________（填“升高”或“降低”），a________0（填“>”或“<”）。

（4）温度T1和T2时，分别将0.50 mol CH4和1.2mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=bkJ/mol。

测得有关数据如下表：

温度

时间/min

物质的量

n（CH4）/mol

0.50

0.35

0.25

0.10

n（CH4）/mol

0.50

0.30

0.18

0.15

下列说法正确的是__________________。

A．T1＞T2，且b＞0

B．当温度为T2、反应进行到40 min时， x＞0.15

C．温度为T2时，若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2mol NO2，重新达到平衡时，n（N2）<0.70mol

D．温度为T1时，若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 molNO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 molCO2(g)、0.50molH2O(g)，反应开始时，ν(正)＞ν(逆)

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