时间:2016-12-25 01:52:37
填空题 （15分）甲醇（CH3OH）是一种可再生能，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
（1）t℃时，往1L密闭容器中充入1mol CO和2molH2。10min后，反应达到平衡，并测得CH3OH(g)的浓度为0.8 mol·L－1。
①该时间内反应速率v(H2) ＝____。t℃时，该反应的化学平衡常数K= (mol·L－1)－2
②下列各项中，能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，测得v正(CO) ＝v逆(CH3OH)
c.恒温、恒容条件下，容器内的气体密度不发生变化
d.一定条件下，单位时间内消耗2 mol H2，同时生成1 mol CH3OH(g)
（2）下图是该反应在T1 、T2温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH____0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1____________K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
③若保持容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______________。
a．升高温度 0; 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) ΔH ＝－a kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH ＝－b kJ·mol-1
则，CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(g) ΔH＝____________kJ·mol-1。
（4）我国在甲醇燃料电池技术方面已获得重大突破。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时，b口通入的物质为______。
②该电池正极的电极反应式为 。
填空题 （15分）甲醇（CH3OH）是一种可再生能，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
（1）t℃时，往1L密闭容器中充入1mol CO和2molH2。10min后，反应达到平衡，并测得CH3OH(g)的浓度为0.8 mol·L－1。
①该时间内反应速率v(H2) ＝____。t℃时，该反应的化学平衡常数K= (mol·L－1)－2
②下列各项中，能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，测得v正(CO) ＝v逆(CH3OH)
c.恒温、恒容条件下，容器内的气体密度不发生变化
d.一定条件下，单位时间内消耗2 mol H2，同时生成1 mol CH3OH(g)
（2）下图是该反应在T1 、T2温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH____0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1____________K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
③若保持容器容积不变，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) ΔH ＝－a kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH ＝－b kJ·mol-1
则，CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(g) ΔH＝____________kJ·mol-1。
（4）我国在甲醇燃料电池技术方面已获得重大突破。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时，b口通入的物质为______。
②该电池正极的电极反应式为 。
本题答案：（1）①0.16 mol·L·min－1
本题解析：
试题分析：（1）①
所以
mol·L·min－1；
化学平衡常数
25 （mol·L－1）－2；②该反应为体积可变的反应，所以恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化，反应达到平衡状态；v正(CO) ＝v逆(CH3OH)，正逆反应速率相等，达到平衡状态；恒温、恒容条件下，
，V不变，m不所以密度始终不变，变容器内的气体密度不发生变化，不一定平衡；单位时间内消耗2 mol H2，同时生成1 mol CH3OH(g)，无法判断逆反应的速度，所以不一定平衡；
（2）①根据图像，先拐先平，所以
，即升高温度CO的转化率减小，平衡左移，所以ΔH<0；②升高温度，平衡左移，所以升高温度平衡常数减小；③升高温度平衡左移，甲醇产率降低；将CH3OH(g)从体系中分离，平衡右移，甲醇产率增大；使用合适的催化剂，平衡不移动，甲醇产率不变；充入He，使体系总压强增大，平衡不移动，甲醇产率不变。
（3）根据盖斯定律CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(g) ΔH＝（①—②）÷2=
kJ·mol-1；
（4）根据电池内H+右移，所以左侧为负极发生氧化反应，b孔通入CH3OH；正极通入氧气，正极反应式为O2 + 4e－+ 4H+ ＝ 2H2O 。
考点：本题考查平衡移动、平衡常数、燃料电池。
本题所属考点：【原电池原理】
本题难易程度：【困难】