(14分) 能源短缺是人類(lèi)社會(huì)面臨的重大問(wèn)題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)I：  CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g) 
反應(yīng)II： CO2(g) ＋ 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g) 
上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是                  （填“I”或“Ⅱ”）。
（2）已知在常溫常壓下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)   ΔH ＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH ＝－566.0 kJ／mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝－44.0 kJ／mol
則CH3OH(l)+ O2(g) ＝ CO(g) + 2H2O(l) ΔH＝               
（3）某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如下左圖所示的電池裝置。
①      該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為                          。
② 工作一段時(shí)間后，測(cè)得溶液的pH                   （填增大、不變、減�。�
③用該電池作電源，組成如下右圖所示裝置(a、b、c、d均為石墨電極)，甲容器裝250mL0.04mol/LCuSO4溶液，乙容器裝300mL飽和NaCl溶液，寫(xiě)出c電極的電極反應(yīng)        ，常溫下，當(dāng)300mL乙溶液的pH為13時(shí)，斷開(kāi)電源，則在甲醇電池中消耗O2的體積為                  mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況) ，電解后向甲中加入適量下列某一種物質(zhì)，可以使溶液恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，該物質(zhì)是           (填寫(xiě)編號(hào)) 。

A．CuO B．CuCO3　　 C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3


（1） I （2分）（2） ΔH＝﹣442.8 kJ∕mol（2分）
（3）①CH3OH  + 8OH- = CO32- + 6H2O + 6e-（2分）      
②減�。�2分）③ 2Cl- - 2e-=Cl2↑  （2分）168（2分）  D（2分）

解析試題分析：（1）反應(yīng)I原子利用率100%，符合原子經(jīng)濟(jì)；（2）CH3OH(l)+ O2(g) ＝ CO(g) + 2H2O(l) 
ΔH＝ΔH1－ΔH2 ＋2ΔH3 = ﹣442.8 kJ∕mol；（3）堿性介質(zhì)下，甲醇失去電子生成CO32-，CH3OH  + 8OH- = CO32- + 6H2O + 6e-或CH3OH  + 8OH-－ 6e- = CO32- + 6H2O；②反應(yīng)的總方程式為2CH3OH  + 4OH- + 3O2 =  2CO32- + 6H2O，工作一段時(shí)間后，溶液的pH減少；③電解飽和食鹽水方程式為
2NaCl+2H2O=" 2NaOH" + H2+ Cl2，反應(yīng)中生成n(OH-)="0.3×0.1=0.03mol=" n(e-)，v(O2)=0.03÷4×22.4×1000=168mL，甲容器中陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，陰極先產(chǎn)生銅0.01mol，后產(chǎn)生氫氣0.005mol，故加入Cu2(OH)2CO3才能恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。
考點(diǎn)：考查化學(xué)原理綜合知識(shí)。

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

I．已知：反應(yīng)
 
請(qǐng)回答：
反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式__________________________
II．實(shí)施以減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策，是應(yīng)對(duì)全球氣候問(wèn)題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇�；I(yè)的發(fā)展必須符合國(guó)家節(jié)能減排的總體要求。試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問(wèn)題：
（1）已知某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：
它所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為：_________________________________________________
（2）已知在400℃時(shí)，反應(yīng)=0．5，則400℃時(shí)，在0．5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時(shí)間后，測(cè)得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時(shí)反應(yīng)____________（填：＞、＜、＝、不能確定）；
欲使得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快，同時(shí)使平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)增加，
可采取的正確措施是____________（填序號(hào)）
A．加催化劑    B．升高溫度    C．縮小體積增大壓強(qiáng)    D．使氨氣液化移走
（3）在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

請(qǐng)完成下列問(wèn)題：
①判斷該反應(yīng)的___________0（填“＞”或“＜”）
②在一定條件下，能判斷該反應(yīng)一定達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________（填序號(hào)）。
A．        B．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
C．A和B的轉(zhuǎn)化率相等        D．混合氣體的密度保持不變

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

SNCR－SCR是一種新型的煙氣脫硝技術(shù)(除去煙氣中的NOx），其流程如下：

（1）反應(yīng)2NO＋2CO2CO2＋N2能夠自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH     0（填“＞”或“＜”）。
（2）SNCR－SCR流程中發(fā)生的主要反應(yīng)有：
①4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1627.2kJ?mol－1；
②6NO(g)＋4NH3(g)5N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1807.0 kJ?mol－1；
③6NO2(g)＋8NH3(g)7N2(g)＋12H2O(g) ΔH＝－2659.9 kJ?mol－1；
反應(yīng)N2(g)＋O2(g)2NO(g)的ΔH＝              kJ?mol－1。
（3）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見(jiàn)圖。

該電池在使用過(guò)程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y，其電極反應(yīng)為：                              
（4）可利用該電池處理工業(yè)廢水中含有的Cr2O72－，處理過(guò)程中用Fe作兩極電解含Cr2O72-的酸性廢水，隨著電解的進(jìn)行，陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr（OH）3沉淀來(lái)除去Cr2O72-。
①寫(xiě)出電解過(guò)程中Cr2O72－被還原為Cr3+的離子方程式：                                     。
②該電池工作時(shí)每處理100L Cr2O72-濃度為0.002mol/L廢水，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣          L。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題，如何降低大氣中的CO2含量并加以開(kāi)發(fā)利用，引起了各國(guó)的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，圖1表示該反應(yīng)過(guò)程中能量(單位為kJ·mol—1)的變化。

（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                        。
（2）關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中，正確的是          。
A．△H＞0，△S＞0   B．△H＞0，△S＜0     C．△H＜0，△S＜0      D．△H＜0，△S＞0
（3）該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為：               。
（4）溫度降低，平衡常數(shù)K           （填“增大”、 “不變”或“減小”）。
（5）為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在體積為1 L的密閉容器中，充入1 molCO2和3 molH2，測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖2所示。從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v (H2)＝                     。
（6）下列措施中能使增大的有           。
A．升高溫度
B．加入催化劑
C．將H2O(g)從體系中分離
D．體積不變，充入He(g)使體系總壓強(qiáng)增大

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

甲醇是一種很好的燃料，工業(yè)上可用多種原料通過(guò)不同的反應(yīng)制得甲醇。
（1）已知在常溫常壓下：

（2）工業(yè)上正在研究利用來(lái)生產(chǎn)甲醇燃料的方法，該反應(yīng)為：

在某溫度下，將6mol CO2和8molH2充入容積為2L的密閉容器中，8分鐘時(shí)達(dá)平衡狀態(tài)，H2的轉(zhuǎn)化率為75%。請(qǐng)回答：
②用CH3OH表示該反應(yīng)在0-8min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=____．
②此溫度下該反應(yīng)平衡常數(shù)K=____________mol;
③若在上述平衡體系中，再充入2mol H2，反應(yīng)達(dá)到平衡后H2的轉(zhuǎn)化率____________75% （填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）一氧化碳與氫氣也可以合成甲醇：
①若該反應(yīng)在恒溫恒容條件下進(jìn)行，下列說(shuō)法正確的是____；
a．若混合氣體的密度不再改變，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
b．反應(yīng)達(dá)到平衡后，通入CH3OH(g)使壓強(qiáng)增大，平衡向右移動(dòng)
c．反應(yīng)達(dá)到平衡后，通入氬氣使壓強(qiáng)增大，平衡向右移動(dòng)
d．反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小
e．若使用催化劑，會(huì)改變反應(yīng)的途徑，但反應(yīng)的不變
②某溫度下，在一個(gè)容積為2L的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)，已知此溫度下的平衡常數(shù)K=50L2/mol2，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的物質(zhì)的量如下：

請(qǐng)比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。�（填“>”、“<”或“=”）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

工業(yè)制硫酸時(shí)，利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵步驟。
（1）某溫度下，2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） △H="-197" kj／mol。開(kāi)始時(shí)在10 L的密閉容器中加入4．0 mol SO2（g）和10．0 mol O2（g），當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出197kJ的熱量，該溫度下的平衡常數(shù)K=   ，升高溫度K將   （填“增大、減小或不變”）。
（2）一定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2mol SO2和1mol O2，發(fā)生下列反應(yīng)：
2SO2（g）+O2（g）       2SO3（g），達(dá)到平衡后，改變下述條件，SO2、O2、SO3的平衡濃度都比原來(lái)增大的是   （填字母）。
A．恒溫恒容，充入2mol SO3    B．恒溫恒容，充入2mol N2
C．恒溫恒壓，充入1 mol SO3   D．升高溫度
（3）在一密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），化學(xué)興趣小組的同學(xué)探究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件時(shí)對(duì)上述反應(yīng)的影響，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了下列關(guān)系圖。下列判斷中正確的是   （填字母）。

A．圖Ⅰ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高
B．圖Ⅱ研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的壓強(qiáng)較高
C．圖Ⅱ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且乙的溫度較低
D．圖Ⅲ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高
（4）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)想如下圖所示裝置用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸，寫(xiě)出通入SO2的電極的電極反應(yīng)式：   。

（5）焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa時(shí)：
SO2（g）+O2（g）2SO3（g）   △H1="-197" kJ／mol；
H2O（g）=H2O（1）   △H2="-44" kJ／mol：
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（1）  H3="-545" kJ／mol。
寫(xiě)出SO3（g）與H2O（1）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是   。
（6）由硫酸可制得硫酸鹽．在一定溫度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，SO42-和CO32-的濃度之比   。[已知該溫度時(shí)，Ksp（BaSO4）=1．3x10-10，KsP（BaCO3）=5．2x10-9]。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

2SO2（g）+ O2（g） 2SO3（g） △H =" a" kJ·mol－1，反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。已知1mol SO2（g）完全轉(zhuǎn)化為1mol SO3（g）放熱99 kJ。請(qǐng)回答：
（1）圖中A點(diǎn)表示_______________________，a="__________" 。
（2） Ea的大小對(duì)該反應(yīng)的△H _______（填“有” 或“無(wú)”）影響。該反應(yīng)常用V2O5作催化劑，加入V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)_________（填“升高”、“降低”或“不變”）。
（3）已知單質(zhì)硫的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為296kJ·mol－1，寫(xiě)出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________            ____，常溫常壓下，由單質(zhì)硫和氧氣經(jīng)兩步反應(yīng)，若生成1mol SO3（g），放出的總熱量為_(kāi)__     ___ 。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

在化學(xué)反應(yīng)中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些分子稱(chēng)為活化分子，使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ/mol表示。請(qǐng)認(rèn)真觀察右圖，然后回答問(wèn)題。
(l)圖中所示反應(yīng)是______（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，該反應(yīng)_______（填“需要”或“不需要”）加熱，該反應(yīng)的△H=_______（用含、的代數(shù)式表示）。

(2)已知熱化學(xué)方程式：H2(g) +O2(g)═H2O(g)；△H=-241．5kJ/mol，該反應(yīng)的活化能為167． 4kJ/mol，則其逆反應(yīng)的活化能為_(kāi)_______________。
(3)對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線(Ⅱ)與實(shí)線(I)相比，活化能大大降低，活化分子的百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，你認(rèn)為最可能的原因是_____________。

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