工业上一般可采用如下反应来合成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH ＝-a kJ·mol-1 (1)上图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线. ① a 0. ② 下列说法正确的是 . a．1 mol CO(g) 和2 mol H2(g) 所具有的能量小于1 mol CH3OH(g) 所具有的能量 b．将1 mol CO(g) � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（12分）工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：

CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ΔH ＝－a kJ·mol^－¹

（1）上图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①a __0（填“＞” “＜” “＝”）。

②下列说法正确的是_ _（填序号）。

a．1mol CO(g)和2mol H₂(g)所具有的能量小于1mol CH₃OH(g)所具有的能量

b．将1mol CO(g)和2mol H₂(g)置于一密闭容器中充分反应后放出a KJ的热量

c．升高温度，平衡向逆反应移动，上述热化学方程式中的a值将减小

d．如将一定量CO(g)和H₂(g)置于某密闭容器中充分反应后放热a KJ，则此过程中有1mol CO(g)被还原

（2）在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO₂与太阳能电池电解水产生的H₂合成甲醇，其过程如下图所示：

①该合成路线对于环境保护的价值在于_ _。

②15%～20%的乙醇胺（HOCH₂CH₂NH₂）水溶液具有弱碱性，上述合成线路中用作CO₂

吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因：

。

（3）甲醇燃料电池的工作原理如下左图所示。该电池工作时，c口通入的物质发生的电极

反应式为：_ _。

（4）以上述电池做电源，用上右图所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示）：

_ 。

【答案】

（1）① >（2分） ②d（2分）

（2）①有利于防止温室效应（2分）

②HOCH₂CH₂NH₂ ＋ H₂OHOCH₂CH₂NH₃^＋＋ OH^－（2分）

（3） O₂+4e^－+4H⁺=2H₂O（2分）；

（4） Al－3e^－= Al³⁺（1分） Al³⁺+3HCO₃^－ = Al(OH)₃↓+3CO₂↑（2分）

或Al－3e^－+3HCO₃^－ = Al(OH)₃↓+3CO₂↑（2分）

【解析】考查外界条件对平衡的影响以及电化学的应用等。

（1）根据图像可知，温度为T2的曲线先达到平衡状态，所以T2大于T1。随着温度的升高，反应物的转化率是降低的，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，a大于0；反应放热，说明反应物的总能量大于生成物的总能量，a不正确。反应是可逆反应，1mol CO(g)和2mol H₂(g)不可能生成1mol甲醇，所以放出的热量要小于akJ，b不正确。反应热与物质前面的化学计量数有关，与平衡的移动方向无关，c不正确。所以选项d是正确的。

（2）根据转化可知生成的CO₂用来合成甲醇，所以有利于可知温室效应；根据乙酸胺的结构简式可知，分子中的氨基可以结合水电离出的氢离子，从而破坏水的电离平衡，使溶液中OH^－浓度大于氢离子浓度，溶液显碱性。

（3）原电池中负极是失去电子的，甲醇在反应中是还原剂失去电子被氧化，因此甲醇在负极通入。根据燃料电池的结构可判断氢离子向右侧移动，所以右侧是正极，左侧电极是负极。因此氧气在右侧通入，所以c处的电极反应式为O₂+4e^－+4H⁺=2H₂O。

（4）根据电解池的结构可知，铝是阳极，失去电子生成铝离子进入溶液中。由于电解质是碳酸氢钠溶液，所以生成的铝离子和碳酸氢钠水解相互促进，从而生成氢氧化铝沉淀。

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2011?金台区模拟）I、图1各物质是中学化学中常见的物质，甲、乙均是离子化合物，且阴、阳离子个数比为1：1．甲是发酵粉的主要成分，乙是一种常用的化肥．B、D常温常压下是气体．请回答下列问题：

（1）甲的俗名是

小苏打

．
（2）A、D物质的水溶液分别滴入酚酞试液后，溶液均显红色，说明溶液均显

碱性

性，其原理是否相同？请用必要的文字加以解释并写出离子方程式：

不同，A溶液显碱性是因为碳酸根离子发生水解，CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，D溶液显碱性是因为：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-

．
（3）向饱和氯化钠溶液中通入气体D至饱和后，再通入足量的气体B可制得物质甲，写出该反应的化学方程式：

NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaCO₃+NH₄Cl

．
II、甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：
CO（g）+2H₂（g）→CH₃OH（g）．
（1）分析该反应并回答下列问题：
①平衡常数表达式为K=

c(CH3OH)

c(CO)×c2(H2)

c(CH3OH)

c(CO)×c2(H2)

．
②下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是

（填序号）．
a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化
b．一定条件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等
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2mol CO，同时生成1mol CH₃OH
（2）图2是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．

①该反应的焓变△H

＜

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁

＞

K₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
③若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是

．
a．升高温度
b．将CH₃OH（g）从体系中分离
c．使用合适的催化剂d．充入He，使体系总压强增大
（3）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-a kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-b kJ?mol^-1
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-c kJ?mol^-1则CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=

b-a-4c

kJ?mol^-1．
（4）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图3所示．
①该电池工作时，b口通入的物质为

CH₃OH

，c口通入的物质为

O₂

．
②该电池正极的电极反应式为：

O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2011?济南一模）（实验班必做，平行班选作）

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．
（1）分析该反应并回答下列问题：
①平衡常数的表达式为K=

c(CH3OH)

c(CO)?c2H(2)

c(CH3OH)

c(CO)?c2H(2)

．
②下列各项中，不能说明该反应已经达到平衡的是

（填字母编号）．
a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化
b．一定条件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等
c．恒温、恒容条件下，CO、H₂和CH₃OH的浓度保持不变
d．一定条件下，单位时间内消耗1mol CO，同时生成1mol CH₃OH
（2）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．该反应的△H

＜

0（填“＞”、“＜”或“=”）；T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁

＞

K₂（填“＞”、“＜”或“=”）．若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是

（填字母编号）．
a．升高温度 b．将CH₃OH（g）从体系中分离
c．使用合适的催化剂 d．充入He（g），使压强增大
（3）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-a kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-b kJ?mol^-1
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-c kJ?mol^-1
则CH₃OH（l）和O₂生成CO和H₂O（l）的热化学方程式是：

2CH₃OH（1）+2O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l）△H=-（a+4c-b）kJ?mol^-1

．
（4）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．该电池工作时，b口通入的物质是

甲醇

，正极上的电极反应式为

O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

．
（5）以上述电池做电源，用如图3所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示）：

Al-3e^-=Al³⁺，Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+CO₂↑

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0．
（1）上述反应的平衡常数表达式为K=

[CH3OH]

[CO][H2]2

[CH3OH]

[CO][H2]2

，以下有关说法正确的是

a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b．一定条件下，H₂的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c．保持容器体积不变，升高温度可提高CO的转化率
d．使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH₃OH的产量
（2）其它条件相同时，在T₁、T₂（T₁＜T₂）两个不同温度下可逆反应达到平衡，请在图1中画出CO的转化率随时间变化的示意图．

（3）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-a kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-b kJ?mol^-1
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-c kJ?mol^-1
则 CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=

△H=

b-a-4c

△H=

b-a-4c

kJ?mol^-1．
（4）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．
C极发生的电极反应式为：

O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O

，工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO₂时，有

1.2

N_A个电子发生转移．
（H：1 C：12 O：16）

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科目：高中化学 来源： 题型：

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．
（1）分析该反应并回答下列问题：
①平衡常数表达式为K=

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

．
②下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是

a、b、c

（填序号）．
a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化
b．一定条件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等
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2mol CO，同时生成1mol CH₃OH
e．恒温、恒容条件下，容器内的气体密度不发生变化
（2）如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
①该反应的焓变△H

＜

0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁

＞

K₂（填“＞”、“＜”或“=”
（3）某温度下，向容积为1 L的密闭反应器中充入0.50 mol CO和0.90 mol H₂，当反应器中的气体压强不再变化时测得CO的转化率为80%，则该温度下反应CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）平衡常数为

400

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

实际上电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡等，它们都可看作是化学平衡的一种．请根据所学化学知识回答下列问题：

（1）工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）
分析该反应并回答下列问题：
①平衡常数表达式为K=

．
②上图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁

K₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
③已知在常温常压下：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-akJ?mol^-1；2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-bkJ?mol^-1；H₂O（g）=H₂O（l）△H=-ckJ?mol^-1；则，CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H

kJ?mol^-1．
（2）常温下，如果取0.1mol?L^-1HA溶液与0.1mol?L^-1NaOH溶液等体积混合（不计混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=8，请回答下列问题：
①混合后溶液的pH=8的原因（用离子方程式表示）：

．
②混合溶液中c（Na⁺）-c（A^-）=

mol?L^-1（填精确计算结果的具体数字）．
③已知NH₄A溶液为中性、将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断NH₄HCO₃溶液的pH

7（填＜、＞、=）
④AgCl在溶液中存在如下平衡AgCl（s）?Ag⁺（aq）+Cl^-（aq），在25℃时，AgCl的K_sp=1.8×10^-10．现将足量AgCl分别放入下列液体中：a.100mL蒸馏水b.100mL 0.3mol?L^-1AgNO₃溶液c.100mL0.1mol?L^-1MgCl₂溶液充分搅拌后冷却到相同温度，溶液中c（Ag⁺）由大到小的顺序为

（填序号）．

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