[题目]甲醇.天燃气是重要的化工原料.又可作为燃料．利用合成气主要成分为CO.和在催化剂的作用下合成甲醇.甲烷．已知合成甲醇发生的主反应如下(已知CO的结构式为C=O):①.②.③.回答下列问题:(1)已知反应①中相关的化学键能数据如下:化学键4363431076465413由此计算已知.则 .(2)在容积为的容器中.通入一定量的甲醇发生反应� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】甲醇、天燃气是重要的化工原料，又可作为燃料．利用合成气主要成分为CO、和在催化剂的作用下合成甲醇、甲烷．已知合成甲醇发生的主反应如下（已知CO的结构式为C=O）：①，②，③。

回答下列问题：

（1）已知反应①中相关的化学键能数据如下：

化学键
	436	343	1076	465	413

由此计算 ______ 已知，则 ______。

（2）在容积为的容器中，通入一定量的甲醇发生反应①时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示（平衡时甲醇的转化率记作a1）。

①在时段，反应速率为 ______ ；该反应的平衡常数的计算式为 ______ 。

②已知若在恒压条件下进行，平衡时的转化率 ______ 填“大于”或“小于”、“等于”，判断理由是 ______ 。

（3）合成的原理：其他条件相同，实验测得在和与和条件下该反应的平衡转化率相同，若，则P1______ P2（填“”、“”或“”）。

（4）科学家用氮化镓材料与铜组装如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以和合成。

①写出铜电极表面的电极反应式 ______。

②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量 ______ 选填“盐酸”或“硫酸”。

（5）标准状况下，将的甲烷完全燃烧生成的通入到的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ______。

【答案】 0.001mol/(Ls) 大于因为该反应为体积增大的反应，所以恒压相当于在恒容的基础上减小压强，平衡正向移动硫酸

【解析】

(1)反应热反应物总键能生成物总键能；根据盖斯定律：反应反应反应，反应热也进行相应的计算；

(2)①根据图象计算甲醇的反应速率结合反应速率之比等于系数之比计算；化学平衡常数指可逆反应得到平衡时，各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值；

②根据该反应为体积增大的反应，所以恒压相当于在恒容的基础上减小压强，平衡正向移动分析；

(3)根据，则该反应为气体体积减小的放热反应，所以升温向逆反应方向进行，而加压则向正反应方向进行，据此分析；

(4)①由电池装置图可知，Cu上二氧化碳得电子生成甲烷；

②根据酸的挥发性分析；

(5)标准状况下，将通入的NaOH溶液中恰好完全反应生成碳酸钠，根据碳酸钠溶液中碳酸根离子水解判断离子浓度大小。

（1）反应热反应物总键能生成物总键能，故，根据盖斯定律：：反应反应反应，故，故答案为：；；

(2)①由图象可知，0-60s时段，反应速率，又反应速率之比等于系数之比，所以，反应的平衡常数表达式，故答案为：；；

②因为该反应为体积增大的反应，所以恒压相当于在恒容的基础上减小压强，平衡正向移动，则恒压转化率大于恒容，故大于；故答案为：大于；因为该反应为体积增大的反应，所以恒压相当于在恒容的基础上减小压强，平衡正向移动；

(3)因为，则该反应为气体体积减小的放热反应，所以升温向逆反应方向进行，加压则向正反应方向进行，而实验测得在和与和条件下该反应的平衡转化率相同，若，所以；故答案为：；

由电池装置图可知，Cu上二氧化碳得电子生成甲烷，则Cu电极上的电极反应为：，故答案为：；

②可向装置中加入少量的酸作电解质，由于盐酸易挥发，生成的甲烷中会混有HCl气体，所以选用硫酸，不用盐酸，故答案为：硫酸；

(5)标准状况下，的甲烷完全燃烧生成的的物质的量为：，氢氧化钠的物质的量为：，则二氧化碳过量，反应生成碳酸氢钠，由，和碳酸氢钠溶液成碱性，所以最小，则最大，因此碳酸氢钠溶液中离子浓度大小顺序为：，故答案为：

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