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          工業(yè)上常用天然氣作為制備CH3OH的原料．已知：
          ①CH4（g）+O2（g）?CO（g）+H2（g）+H2O（g）△H=-321.5kJ/mol
          ②CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+250.3kJ/mol
          ③CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.0kJ/mol
          （1）CH4（g）與O2（g）反應(yīng)生成CH3OH（g）的熱化學(xué)方程式為
          2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=-251.2KJ/mol
          2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=-251.2KJ/mol
          ．
          （2）向VL恒容密閉容器中充入a mol CO與2a mol H2，在不同壓強(qiáng)下合成甲醇．CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示：

          ①壓強(qiáng)P1
          ＜
          ＜
          P2（填“＜”、“＞”或“=”）
          ②在100℃、P1壓強(qiáng)時，平衡常數(shù)為
          2×
          V2
          a2
          2×
          V2
          a2
          （用含a、V的代數(shù)式表示）．
          （3）如圖2所示是甲醇燃料電池（電解質(zhì)溶液為稀硫酸）結(jié)構(gòu)示意圖，Pt（a）電極通入的M為
          甲醇
          甲醇
          ，電極反應(yīng)式是
          CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
          CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
          ．若用該電池電解CuSO4溶液，當(dāng)?shù)玫?.2g銅時，參加反應(yīng)的氣體N的體積應(yīng)為
          2.24
          2.24
          L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到；
          （2）①依據(jù)反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，銅溫度下增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行；
          ②100°C時一氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%，結(jié)合平衡三段式列式計算平衡濃度結(jié)合平衡常數(shù)概念計算得到；
          （3）甲醇燃料電池中電解質(zhì)溶液為稀硫酸，燃料甲醇在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；依據(jù)電子守恒分析計算N氣體的體積；
          解答：解：（1）①CH4（g）+O2（g）?CO（g）+H2（g）+H2O（g）△H=-321.5kJ/mol
          ②CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+250.3kJ/mol
          ③CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.0kJ/mol
          依據(jù)蓋斯定律
          ①+②-2×③得到：2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=-251.2KJ/mol
          故答案為：2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=-251.2KJ/mol
          （2）①圖象分析可知相同溫度下P2壓強(qiáng)下一氧化碳轉(zhuǎn)化率大于P1壓強(qiáng)下一氧化碳轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大平衡正向進(jìn)行，所以P1＜P2；
          故答案為：＜；
          ②向VL恒容密閉容器中充入a mol CO與2a mol H2，100°C時一氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%，依據(jù)平衡三段式列式計算
                          CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
          起始量（mol/L） 
          a
          V
                 
          2a
          V
                   0  
          變化量（mol/L）
          0.5a
          V
               
          a
          V
                    
          a
          V

          平衡量（mol/L）
          0.5a
          V
              
          a
          V
                     
          a
          V

          平衡常數(shù)K=
          c(CH3OH)
          c(CO)c2(H2)
          =
          a
          V
          0.5a
          V
          ×(
          a
          V
          )2
          =2×
          V2
          a2

          故答案為：2×
          V2
          a2
          ；
          （3）甲醇燃料電池中電解質(zhì)溶液為稀硫酸，燃料甲醇在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，正極上是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O；用該電池電解CuSO4溶液，當(dāng)?shù)玫?.2g銅物質(zhì)的量為0.05mol時，電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，依據(jù)電子守恒可知，O2～2Cu，參加反應(yīng)的氣體N為氧氣的物質(zhì)的量為0.1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積應(yīng)為2.24L；
          故答案為：甲醇：2.24；
          點評：本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計算應(yīng)用，化學(xué)平衡影響因素的分析判斷，平衡移動原理分析應(yīng)用，原電池電極反應(yīng)和電解池原理的理解應(yīng)用，題目難度中等．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          精英家教網(wǎng)能源是制約國家發(fā)展進(jìn)程的因素之一．甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀(jì)的綠色能源，工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚．
          （1）工業(yè)上，可以分離合成氣中的氫氣，用于合成氨，常用醋酸二氨合亞銅[Cu（NH3）2]AC溶液（AC=CH3COO-）來吸收合成氣中的一氧化碳，其反應(yīng)原理為：[Cu（NH3）2]AC（aq）+CO（g）+NH3（g）?[Cu（NH3）3]AC?CO（aq）△H＜0常壓下，將吸收一氧化碳的溶液處理重新獲得[Cu（NH3）2]AC溶液的措施是
           
          ；
          （2）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
          反應(yīng)a：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol；反應(yīng)b：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0
          ①對于反應(yīng)a，某溫度下，將4.0mol CO2（g）和12.0mol H2（g）充入容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)到達(dá)平衡時，測得甲醇蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為30%，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為
           
          ；
          ②對于反應(yīng)b，某溫度下，將1.0mol CO（g）和2.0mol H2（g）充入固定容積的密閉容器中，反應(yīng)到達(dá)平衡時，改變溫度和壓強(qiáng)，平衡體系中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示，于溫和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是
           
          ；（填字母代號）
           A．p3＞p2，T3＞T2  B．p2＞p4，T4＞T2   C．p1＞p3，T1＞T3    D．p1＞p4，T2＞T3
          （3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作為燃料電池的原料，化學(xué)反應(yīng)原理為：CO（g）+4H2（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H＜0
          ①在恒容密閉容器里按體積比為1：4充入一氧化碳和氫氣，一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)．當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動的是
           
          ；
          A．逆反應(yīng)速率先增大后減小
          B．反應(yīng)物的體積百分含量減小
          C．正反應(yīng)速率先增大后減小
          D．化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
          ②寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式
           
          ；
          ③己知參與電極反應(yīng)的電極材料單位質(zhì)量放出電能的大小稱為該電池的比能量．關(guān)于二甲醚堿性燃料電池與乙醇堿性燃料電池，下列說法正確的是
           
          （填字母）
          A．兩種燃料互為同分異構(gòu)體，分子式和摩爾質(zhì)量相同，比能量相同
          B．兩種燃料所含共價鍵數(shù)目相同，斷鍵時所需能量相同，比能量相同
          C．兩種燃料所含共價鍵類型不同，斷鍵時所需能量不同，比能量不同
          （4）已知lg二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為31.63kJ，請寫出表示二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式
           
          ．
          

			
          

			
          
			查看答案和解析>>		
          
				
		
          
			
          
				科目：高中化學(xué)
				來源：2013-2014學(xué)年湖北武漢市武昌區(qū)高三上學(xué)期期末考試?yán)砭C化學(xué)試卷（解析版）
				題型：填空題
			
          

						
          能源是制約國家發(fā)展進(jìn)程的因素之一。甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀(jì)的綠色能源，工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚。
          


          （1）工業(yè)上，可以分離合成氣中的氫氣，用于合成氨，常用醋酸二氨合亞銅
          


          [Cu（NH3）2Ac]溶液（Ac=CH3COO－）（來吸收合成氣中的一氧化碳，其反虛原理為：
          


          [Cu（NH3）2Ac]（aq）+CO+NH3[Cu（NH3）3]Ac•CO（aq）（△H＜0）
          


          常壓下，將吸收一氧化碳的溶液處理重新獲得[Cu（NH3）2]AC溶液的措施是 
        ；
          


          （2）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
          


          反應(yīng)a：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）  △H＝－49.0kJ/mol
          


          反應(yīng)b：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）  △H<0
          


          ①對于反應(yīng)a，某溫度下，將4.0 mol CO2（g）和12.0 mol H2（g）充入容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)到達(dá)平衡時，測得甲醇蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為30%，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為     ；
          


          ②對于反應(yīng)b，某溫度下，將1.0mol CO（g）和2．0 mol H2（曲充入固定容積的密閉容器中，反應(yīng)到達(dá)平衡時，改變溫度和壓強(qiáng)，平衡體系中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示，溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是         
；（填字母代號）
          


          


          A．p3>p2，T3>T2
          


          B．p2>p4，T4>T2
          


          C．p1>p3，T1>T3
          


          D．p1>p4，T2>T3
          


          （3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作為燃料電池的原料，化學(xué)反應(yīng)原理為：
          


          CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）   △H<0
          


          ①在恒容密閉容器里按體積比為1:4充入一氧化碳和氫氣，一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動的是        ；
          


          A．逆反應(yīng)速率先增大后減小
          


          B．正反應(yīng)速率先增大后減小
          


          C．反應(yīng)物的體積百分含量減小
          


          D．化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
          


          ②寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式         
；
          


          ③己知參與電極反應(yīng)的電極材料單位質(zhì)量放出電能的大小稱為該電池的比能量。關(guān)于二甲醚堿性燃料電池與乙醇堿性燃料電池，下列說法正確的是         
（填字母）
          


          A．兩種燃料互為同分異構(gòu)體，分子式和摩爾質(zhì)量相同，比能量相同
          


          B．兩種燃料所含共價鍵數(shù)目相同，斷鍵時所需能量相同，比能量相同
          


          C．兩種燃料所含共價鍵類型不同，斷鍵時所需能量不同，比能量不同
          


          （4）已知l g二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為31.63
kJ，請寫出表示二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式                    
。
          


           
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：2013屆北京市朝陽區(qū)高二下學(xué)期期末統(tǒng)一考試化學(xué)試卷（解析版）
				題型：填空題
			
          

						
          （10分）工業(yè)上常用天然氣作為制備的原料。已知：
          


          ① 

          


          ② 

          


          ③ 

          


          （1）與反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式為       
。
          


          （2）向VL恒容密閉容器中充入與，在不同壓強(qiáng)下合成甲醇。的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示：
          


          


          ①壓強(qiáng)          （填“<”、“>”或“=”）
          


          ②在、壓強(qiáng)時，平衡常數(shù)為     
（用含的代數(shù)式表示）。
          


          （3）下圖是甲醇燃料電池（電解質(zhì)溶液為稀硫酸）結(jié)構(gòu)示意圖，電極通入的為     
，電極反應(yīng)式是       
。
          


          


          若用該電池電解溶液，當(dāng)?shù)玫?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzhx/web/STSource/2012082515565637533077/SYS201208251557403559418079_ST.files/image026.png">銅時，參加反應(yīng)的氣體的體積應(yīng)為     
（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。
          


           
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：
			
          

						
          工業(yè)上常用天然氣作為制備的原料。已知：
              
          ①   
              
          ②   
              
          ③   
              
          （1）與反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式為         。
              
          （2）向VL恒容密閉容器中充入與，在不同壓強(qiáng)下合成甲醇。的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示：
              
              
          ①壓強(qiáng)          （填“<”、“>”或“=”）
              
          ②在、壓強(qiáng)時，平衡常數(shù)為       （用含的代數(shù)式表示）。
              
          （3）下圖是甲醇燃料電池（電解質(zhì)溶液為稀硫酸）結(jié)構(gòu)示意圖，電極通入的為       ，電極反應(yīng)式是         。
              
              
          若用該電池電解溶液，當(dāng)?shù)玫?sub>銅時，參加反應(yīng)的氣體的體積應(yīng)為
              
                （標(biāo)準(zhǔn)狀況）。
              
          

			
          

			
          
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