甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇：（1）已知...

甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇：

（1）已知：①H2(g)＋1/2O2(g)H2O(l) ΔH1＝－285.8 kJ/mol；

②CO (g)＋1/2O2 (g)CO2 (g) ΔH2=－283kJ/mol

③CH3OH(g)＋3/2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－764.6 kJ/mol

则工业制备甲醇的可逆反应热化学方程式为_______________________________；

（2）恒温恒容条件下，下列描述中能说明上述反应已达平衡状态的是__________。

A．单位时间内生成n mol CO的同时生成2n mol H2 B．ν(H2)正＝2ν(CH3OH)逆

C．容器内气体的密度保持不变 D．容器中气体的压强保持不变

（3）某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在容积固定为2L的密闭容器内充入1 molCO和 2 molH2，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在250°C开始反应，CO物质的量随时间变化如下：

反应时间/min	0	5	10	15	20	25
n（CO）/mol	1.00	0.79	0.63	0.54	0.50	0.50

则从反应开始到20min时，以ν（H2）=________，该温度下平衡常数K＝_______。

（4）加入催化剂后在250 ℃开始反应，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为___________________________。

②由M点到N点改变的外界条件是_________。

A、降低温度 B、增大压强

C、改用更好的催化剂 D、通入更多的CO

（5）25℃时以稀硫酸为电解质溶液制成甲醇燃料电池，则负极的电极方程式为_________________________。

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=-90 kJ/mol BD 0.025mol/(L·min) 4 (mol/L)-2 KM=KN>KQ B CH3OH－6e－＋H2OCO2↑＋6H＋【解析】（1）反应①×2＋反应②－反应③，得到：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=-90 kJ/mol。（2）单位时间内生成n mol CO的同时生成2n mol H2，说的都是逆反应，没有说明正反应的情况，所以选项A不能说明反应达平衡。ν(H2)正＝2ν(CH3OH)逆，说明了两个方向的速率，且速率比等于系数比，选项B能说明反应达平衡。根据质量守恒定律，总质量不变，总体积也不变，所以密度恒定不变，选项C不能说明反应达平衡。恒容下，容器中气体的压强保持不变，就是气体的物质的量不变，所以选项D能说明反应达平衡。（3），所以 = 0.025mol/(L·min)。根据题目数据可计算如下： CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 起始： 1 2 0 反应： 0.5 1 0.5 平衡： 0.5 1 0.5 所以CO、H2和CH3OH的平衡浓度分别为：0.25mol/L、0.5mol/L和0.25mol/L，所以反应的平衡常数(mol/L)-2。（4）①由图得到M、N、Q三点的温度为：Q＞M＝N，因为反应放热，K值随温度上升而下降，所以M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为：KM=KN>KQ。 ②题目中对该图的描述是：CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。图中横坐标是温度，表示温度对CO的平衡转化率的影响，所以两条曲线一定代表不同压强，以表示压强对于CO平衡转化率的影响。所以M到N必须变化压强，选项B正确。（5）甲醇燃料电池的总反应为：CH3OH + 3/2O2 = CO2 + 2H2O，因为电解质为硫酸，所以正极反应为：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O，总反应减去正极反应（注意将正极反应扩大3/2倍），得到负极反应：CH3OH－6e－＋H2OCO2↑＋6H＋。

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考点分析：

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甲醇又称“木醇”或“木精”，沸点64.7℃，是无色有酒精气味易挥发的液体。甲醇有毒，误饮5～10mL能双目失明，大量饮用会导致死亡。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药，并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。

（1）工业上可利用CO2和H2生产甲醇，方程式如下：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(l)＋H2O (g) △H＝Q1kJ·mol－1

又查资料得知：①CH3OH(l)＋1/2 O2(g)CO2(g)＋2H2(g) △H＝Q2kJ·mol－1

②H2O(g)=H2O(l) △H= Q3kJ·mol－1，则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为____。

（2）工业上可用CO和H2O (g) 来合成CO2和H2，再利用（1）中反应原理合成甲醇。某温度下，将1molCO和1.5molH2O充入10L固定密闭容器中进行化学反应：

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＞0,当反应进行到10min时达到平衡，此时测得H2为0.6 mol。回答下列问题:

①0~10min内H2O(g)的平均反应速率为_________________。

②若想加快正反应速率的同时提高CO的转化率，可以采用的方法是__________。

a.升高温度 b.缩小容器的体积

c.增大H2O (g)的浓度 d.加入适当的催化剂

③若保持温度容积不变再向其中充入1molCO和0.5molH2O(g)，重新达到化学平衡状态时,此时平衡混合气体中H2的体积分数为_____。

（3）甲醇燃料电池是符合绿色化学理念的新型燃料电池，下图是以甲醇燃料电池（甲池）为电源的电解装置。已知：A、B、C、D、E、F都是惰性电极，丙中为0.1 mol/L CuSO4溶液 (假设反应前后溶液体积不变) ，当向甲池通入气体a和b时，D极附近呈红色。回答下列问题：

①a物质是__________, A电极的电极反应式为__________。

②乙装置中的总化学反应方程式为___________________。

③当乙装置中C电极收集到224mL(标况下)气体时, 丙中溶液的pH＝____。

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(1)由工业合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，涉及以下四个可逆反应:

甲醇合成反应:

(i)CO(g) +2H2(g)=CH3OH(g) △H 1=-90.1kJ·mol-1；

(ii)CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g) +H2O(g) △H2=-49.0kJ·mol-1；

水煤气变换反应:(iii)CO(g)+ H2O(g)=CO2(g)+ H2(g) △H3=-41.1kJ·mol-1；

二甲醚合成反应:(iv)2CH3OH(g) =CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H4=-24.5kJ·mol-1；

①由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为____________________________。根据化学反应原理，分析增大压强对直接制备二甲醚反应的影响:___________________________________。

②反应( ii )的平衡常数表达式为K=______________。

(2)现以二甲醚燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)，实验室利用如图2装置模拟该法:

①M电板(a为CO2)的电极反应式为________________________；电解池阳极的电极反应式为_______________________________________。

②请写出电解池中Cr2O72-转化为Cr3+的离子反应方程式:__________________________。

③已知25 ℃时，Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31。一般以离子浓度≤1×10-5 mol/L作为该离子除尽的标准。处理废水时，最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去，当溶液的pH=6时，c(Cr3+)=______，Cr3+ ___ (填“是”或“否”)被除尽。

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用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板中的铜，其热化学方程式为Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋2H2O(l)　ΔH已知①Cu(s)＋2H＋(aq)=Cu2＋(aq)＋H2(g)　 ΔH1＝＋64 kJ·mol－1②2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)　 ΔH2＝－196 kJ·mol－1③H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　 ΔH3＝－286kJ·mol－1。下列说法不正确的是