甲醇既可用于基本有机原料，又可作为燃料用于替代矿物燃料。
（1）以下是工业上合成甲醇的两个反应：
反应I： CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ΔH1
反应II：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）+ H2O（g） ΔH2
① 上述反应符合“原子经济”原则的是______ （填“I”或“II”）。
② 下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。
由表中数据判断反应I为______ 热反应（填“吸”或“放”）。
③ 某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0．2 mol／L，则CO的转化率为_________________ ，此时的温度为______________ （从表中选择）。
（2） 已知在常温常压下：
① 2CH3OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（g） ΔH1 kJ／mol
② 2CO（g）+ O2（g）＝ 2CO2（g） ΔH2 kJ／mol
③ H2O（g）＝ H2O（l） ΔH3 kJ／mol
则反应CH3OH（l）+ O2（g）＝ CO（g）+ 2H2O（l） ΔH＝__________ kJ／mol
（3）现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O2‾7)时，实验室利用下图装置模拟该法：
① N电极的电极反应式为________________________ 。
② 请完成电解池中Cr2O2‾7转化为Cr3+的离子反应方程式：
Cr2O7 2‾+_____ Fe2+ +___ ═= ______ Cr3++____ Fe3++_____ H2O
（4） 处理废水时，最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去，当c(Cr3+)=1×10‾5 mol•L﹣1时，Cr3+沉淀完全，此时溶液的pH=________ 。(已知， Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10‾31，lg2=0.3)
（1）以下是工业上合成甲醇的两个反应：
反应I： CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ΔH1反应II：CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）+ H2O（g） ΔH2① 上述反应符合“原子经济”原则的是
② 下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
③ 某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0．2 mol／L，则CO的转化率为
（2） 已知在常温常压下：
① 2CH3OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋4H2O（g） ΔH1 kJ／mol
② 2CO（g）+ O2（g）＝ 2CO2（g） ΔH2 kJ／mol
③ H2O（g）＝ H2O（l） ΔH3 kJ／mol
则反应CH3OH（l）+ O2（g）＝ CO（g）+ 2H2O（l） ΔH＝
（3）现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O2‾7)时，实验室利用下图装置模拟该法：
① N电极的电极反应式为
② 请完成电解池中Cr2O2‾7转化为Cr3+的离子反应方程式：
Cr2O7 2‾+
（4） 处理废水时，最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去，当c(Cr3+)=1×10‾5 mol•L﹣1时，Cr3+沉淀完全，此时溶液的pH=
更新时间：2016-12-09 09:58:08
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【推荐1】在工业上常用CO和H2合成甲醇，反应方程式为：
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H = akJ/mol
已知：①CO（g）+
O2（g）== CO2（g）△H1=﹣283.0kJ/mol
②H2（g）+O2（g）== H2O（g）△H2=﹣241.8kJ/mol
③CH3OH（g）+
O2（g）== CO2（g）+ 2H2O（g）△H3=﹣192.2kJ/mol
回答下列问题：
(1)a =_______
(2)能说明反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）已达平衡状态的是___ （填字母）。
A．单位时间内生成1mol CH3OH（g）的同时消耗了1mol CO（g）
B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变
C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
D．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化
(3)在T1℃时，体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO，反应达到平衡时CH3OH的体积分数（V%）与
的关系如图1所示．
①当起始=2时，经过5min达到平衡，CO的转化率为0.6，则0～5min内平均反应速率v（H2）=_____________ 。若此时再向容器中加入CO（g）和CH3OH（g）各0.4mol，达新平衡时H2的转化率将____________ （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
②当= 3.5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图象中的_______ 点（选填“D”、“E”或“F”）。
(4)CO和H2来自于天然气。已知CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g）。在密闭容器中有浓度均为0.1mol•L﹣1的CH4与CO2，在一定条件下反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图2，则压强p1_______________ p2（选填“大于”或“小于”）；当压强为p2时，在y点：v（正）______________ v（逆）（选填“大于”、“小于”或“等于”）。若p2=3MPa，则T℃时该反应的平衡常数Kp=_________ MPa2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
(5)含有甲醇的废水会造成环境污染，可通入ClO2气体将其氧化为CO2。写出相关反应的离子方程式_________________________________________ 。
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）△H = akJ/mol已知：①CO（g）+
O2（g）== CO2（g）△H1=﹣283.0kJ/mol②H2（g）+
O2（g）== H2O（g）△H2=﹣241.8kJ/mol③CH3OH（g）+
O2（g）== CO2（g）+ 2H2O（g）△H3=﹣192.2kJ/mol回答下列问题：
(1)a =
(2)能说明反应CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）已达平衡状态的是A．单位时间内生成1mol CH3OH（g）的同时消耗了1mol CO（g）
B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变
C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
D．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化
(3)在T1℃时，体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO，反应达到平衡时CH3OH的体积分数（V%）与
的关系如图1所示．①当起始
=2时，经过5min达到平衡，CO的转化率为0.6，则0～5min内平均反应速率v（H2）=②当
= 3.5时，达到平衡状态后，CH3OH的体积分数可能是图象中的(4)CO和H2来自于天然气。已知CO2（g）+CH4（g）
2CO（g）+2H2（g）。在密闭容器中有浓度均为0.1mol•L﹣1的CH4与CO2，在一定条件下反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图2，则压强p1(5)含有甲醇的废水会造成环境污染，可通入ClO2气体将其氧化为CO2。写出相关反应的离子方程式
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【推荐2】工业上以煤和水为原料通过一系列转化可变为清洁能源氢气或工业原料甲醇。
（1）已知①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
则碳与水蒸气反应C(s)+2H2O(g)
CO2(g)+2H2(g)的ΔH =________ 。
（2）工业上也可以仅利用上述反应得到的CO2和H2进一步合成甲醇，反应方程式为：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g）ΔH＜0
①工业生产过程中CO2和H2的转化率________ （填“前者大”、“后者大”、“一样大”或“无法判断”），为了提高甲醇的产率可以采取的措施是_______________ （填两点）。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如下图所示。该温度下的平衡常数为______ （保留三位有效数字）。
改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)中的所有物质都为气态。起始温度体积相同（T1℃、2 L密闭容器）．反应过程中部分数据见下表：
①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(Ⅰ)___ K(Ⅱ)（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；平衡时CH3OH的浓度c(Ⅰ)___ c(Ⅱ)。
②对反应Ⅰ，前10 min内的平均反应速率υ(CH3OH)=______ ，若30 min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡_____ 移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。
（1）已知①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O (l) ΔH2
③H2O (l)= H2O (g) ΔH3
则碳与水蒸气反应C(s)+2H2O(g)
CO2(g)+2H2(g)的ΔH =（2）工业上也可以仅利用上述反应得到的CO2和H2进一步合成甲醇，反应方程式为：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g）ΔH＜0①工业生产过程中CO2和H2的转化率
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如下图所示。该温度下的平衡常数为
改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)中的所有物质都为气态。起始温度体积相同（T1℃、2 L密闭容器）．反应过程中部分数据见下表：| 反应时间 | CO2（mol） | H2（mol） | CH3OH（mol） | H2O（mol） | |
| 反应Ⅰ 恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
| 10min | 4.5 | ||||
| 20min | 1 | ||||
| 30min | 1 | ||||
| 反应Ⅱ 绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(Ⅰ)
②对反应Ⅰ，前10 min内的平均反应速率υ(CH3OH)=
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热分解反应④
的
。
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【推荐1】氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，工业上合成氨反应通常用铁触媒作催化剂，反应方程式为：N2+3H2
2NH3 △H<0。
（1）已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92kJ·mol－1，拆开1mol H－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、、946kJ，则拆开1molN－H键需要的能量是__________ 。
（2）合成氨反应达到平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是__________ （填字母序号）。
E.平衡向正方向移动
（3） 如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入1molN2和3molH2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中H2的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中H2的转化率随时间变化的图象。
（4）若反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)在一容积固定不变的容器内进行，并维持反应过程中温度不变。若平衡从正向建立，且起始时N2与H2的物质的量分别为amol、bmol，当a:b=______ 时，达到平衡后NH3的体积分数最大。
2NH3 △H<0。（1）已知N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92kJ·mol－1，拆开1mol H－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、、946kJ，则拆开1molN－H键需要的能量是（2）合成氨反应达到平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是
| A．c(H2)减小 |
| B．正反应速率加快，逆反应速率减慢 |
| C．NH3的物质的量增加 |
| D．平衡常数K增大 |
E.平衡向正方向移动
（3） 如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入1molN2和3molH2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中H2的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中H2的转化率随时间变化的图象。（4）若反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)在一容积固定不变的容器内进行，并维持反应过程中温度不变。若平衡从正向建立，且起始时N2与H2的物质的量分别为amol、bmol，当a:b=
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【推荐2】反应
在工业上有重要应用。
(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
该反应的ΔH___________ 0(填“>”“<”或“=”)。反应常在较高温度下进行，该措施的优缺点是___________ 。
(2)该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图所示。
①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是___________ 。
②某温度下，H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡：
(即图中过程2)，其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法不正确的是___________
A．图中过程2的ΔH>0
B．Pd膜对气体分子的透过具有选择性
C．加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离
D．N2吹扫有助于H2分子脱离Pd膜
③同温同压下，将等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器反应，测得CO的平衡转化率为50%；若换成Pd膜反应器，CO的平衡转化率为80%，则相同时间内，出口a和出口b中H2的物质的量比为___________ 。
在工业上有重要应用。(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
| 温度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 |
| 平衡常数 | 1.67 | 1.11 | 1.00 | 0.59 |
(2)该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图所示。
①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是
②某温度下，H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡：
(即图中过程2)，其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法不正确的是A．图中过程2的ΔH>0
B．Pd膜对气体分子的透过具有选择性
C．加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离
D．N2吹扫有助于H2分子脱离Pd膜
③同温同压下，将等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器反应，测得CO的平衡转化率为50%；若换成Pd膜反应器，CO的平衡转化率为80%，则相同时间内，出口a和出口b中H2的物质的量比为
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【推荐3】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。通过对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
(1)反应2NO2(g)
N2(g)+2O2(g)，设起始时容器中只有NO2，平衡时三种物质的物质的量与温度关系如图所示。
则A点时，NO2的转化率为____ ；B点时，设容器的总压为aPa，则平衡常数Kp为____ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(2)一定温度下，向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下，下列反应能自发进行：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
①该反应ΔH____ 0(填“>”、“<”或“=”)。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____ (填字母)。
a.混合气体的总压强和平均摩尔质量不再发生变化
b.1molCO2生成的同时有3molH-H键断裂
c.CO2的转化率和H2的转化率相等
d.3v正(H2)=v逆(CO2)
e.H2和CH3OH的浓度之比等于化学计量数之比
③反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，在起始温度(T1℃)、体积相同(2L)的两密闭容器中，改变条件，反应过程中部分数据见表：
反应I，前10min内的平均反应速率v(H2O)=____ ，平衡常数K(I)____ K(II)(填“>”、“<”或“=”，下同)；平衡时CH3OH的浓度c(I)____ c(II)。
(1)反应2NO2(g)
N2(g)+2O2(g)，设起始时容器中只有NO2，平衡时三种物质的物质的量与温度关系如图所示。则A点时，NO2的转化率为
(2)一定温度下，向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下，下列反应能自发进行：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。①该反应ΔH
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是
a.混合气体的总压强和平均摩尔质量不再发生变化
b.1molCO2生成的同时有3molH-H键断裂
c.CO2的转化率和H2的转化率相等
d.3v正(H2)=v逆(CO2)
e.H2和CH3OH的浓度之比等于化学计量数之比
③反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)，在起始温度(T1℃)、体积相同(2L)的两密闭容器中，改变条件，反应过程中部分数据见表：| 反应时间/min | CO2/mol | H2/mol | CH3OH/mol | H2O/mol | |
| 反应I：恒温恒容 | 0 | 2 | 6 | 0 | 0 |
| 10 | 4.5 | ||||
| 20 | 1 | ||||
| 30 | 1 | ||||
| 反应II：绝热恒容 | 0 | 0 | 0 | 2 | 1 |
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【推荐1】钛是继铁、铝后的第三金属，二氧化钛广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等，二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。
Ⅰ．用钛铁矿制取二氧化钛，(钛铁矿主要成分为FeTiO3，其中Ti元素化合价为+4价，含有Fe2O3杂质。)主要流程如下：
(1)Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式_________________ 。
(2)加Fe的作用是______________________ 。
Ⅱ．由金红石(含TiO2大于96％)为原料生产钛的流程如下：
(3)反应②的方程式是____________ ，该反应需要在Ar气氛中进行的原因是________ 。
Ⅲ．科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发，找出了冶炼钛的新工艺。
(4)TiO2直接电解法生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的氧化钙，原理如右图所示 该方法阴极获得钛的电极反应为___________________ 。
(5)阳极产生的CO2经常用氢氧化钠溶液来吸收，现有0.4mol CO2用200ml 3mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，溶液中的离子浓度由大到小的顺序为_______________ 。
Ⅰ．用钛铁矿制取二氧化钛，(钛铁矿主要成分为FeTiO3，其中Ti元素化合价为+4价，含有Fe2O3杂质。)主要流程如下：
(1)Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式
(2)加Fe的作用是
Ⅱ．由金红石(含TiO2大于96％)为原料生产钛的流程如下：
(3)反应②的方程式是
Ⅲ．科学家从电解冶炼铝的工艺得到启发，找出了冶炼钛的新工艺。
(4)TiO2直接电解法生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的氧化钙，原理如右图所示 该方法阴极获得钛的电极反应为
(5)阳极产生的CO2经常用氢氧化钠溶液来吸收，现有0.4mol CO2用200ml 3mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，溶液中的离子浓度由大到小的顺序为
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【推荐2】电化学装置可实现化学能与电能的直接转化，是助力实现“30、60”双碳目标的一种重要路径。回答下列问题：
(1)①盐桥是电池发展史上一项重要技术突破，极大地提高了化学能→电能的转化效率，同时使电流更加稳定。若图1装置能形成铜锌原电池，则甲烧杯盛装：_______ [填ZnSO4(aq)或CuSO4(aq)]；盐桥中装的是含有琼脂的KCl饱和溶液。
②将图1右池中的Cu电极材料换成_______ ，电解质溶液换成_______ ，可实现Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+中能量直接转化为电能。
(2)电解池在工业及生产中广泛应用，其原理如图2和图3所示。
①电镀时，b电极应为_______ (选填“待镀金属”或“镀层金属”)；精炼铜时，Cu2+的浓度变化是_______ (填“增大”，“不变”，“减小”)。
②图3氯碱工业中，选择的离子交换膜是_______ ，离子交换膜右侧电极产物是_______ ，左侧电极上发生的电极反应式为_______ 。
(3)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池具有启动快、效率高等优点，以该电池为电源电解处理含镍废水并回收单质Ni的原理如图所示(反应中Ⅱ室NaCl溶液浓度变大)。
①a电极反应式为_______ ，发生_______ 反应。
②写出镍棒电极上发生的电极反应式为_______ 。m，n是否可以选择同种交换膜_______ (填“是”或“否”)请说明原因：_______ 。
(1)①盐桥是电池发展史上一项重要技术突破，极大地提高了化学能→电能的转化效率，同时使电流更加稳定。若图1装置能形成铜锌原电池，则甲烧杯盛装：
②将图1右池中的Cu电极材料换成
(2)电解池在工业及生产中广泛应用，其原理如图2和图3所示。
①电镀时，b电极应为
②图3氯碱工业中，选择的离子交换膜是
(3)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池具有启动快、效率高等优点，以该电池为电源电解处理含镍废水并回收单质Ni的原理如图所示(反应中Ⅱ室NaCl溶液浓度变大)。
①a电极反应式为
②写出镍棒电极上发生的电极反应式为
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【推荐3】由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：
（注：NaCl熔点为801 ℃；AlCl3在181 ℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为：
①____________
②____________ 。
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_________ ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在__________ 。
（3）在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为：________________ 。
（4）镀铝电解池中，金属铝为________ 极。熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl4－和Al2Cl7－形式存在，铝电极的主要电极反应式为___________ 。
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是______________ 。
（注：NaCl熔点为801 ℃；AlCl3在181 ℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为：
①
②
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有
（3）在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为：
（4）镀铝电解池中，金属铝为
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是
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