Question

（16分）能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。

（1）工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)原理為：CO(g) ＋ 2H₂(g)    CH₃OH(g)  ΔH，

下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學平衡常數(shù)（K）。

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷ΔH       0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。     

②在300℃時，將2 mol CO、3 mol H₂和2 mol CH₃OH充入容積為1L的密閉容器中，此時反應(yīng)將                。

A．向正方向移動   B．向逆方向移動   C．處于平衡狀態(tài)   D．無法判斷

（2）已知在常溫常壓下：

①2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(l)   ΔH ＝ －1451.6 kJ·mol^-1

②2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)   ΔH ＝ －566.0 kJ·mol^-1

寫出該條件下甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：[來源:Zxxk.Com]

                                                        。

（3）以甲醇、氧氣為原料，KOH溶液作為電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池總反應(yīng)為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，則負極的電極反應(yīng)式為                    ，（3分）隨著反應(yīng)的不斷進行溶液的pH         (填“增大”“減小”或“不變”)。

（4）如果以該燃料電池為電源，石墨作兩極電解飽和食鹽水，則該電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為                              一段時間后NaCl溶液的體積為1L，溶液的pH為12（25℃下測定），則理論上消耗氧氣的體積為        mL（3分）（標況下）。

 

Answer 1

【答案】

（16分）（1）①＜        ②A  

（2）CH₃OH(l)+ O₂(g) ＝ CO(g) + 2H₂O  (l) ΔH＝﹣442.8 kJ·mol^-1

（3）CH₃OH + 8OH^--6e^-= CO₃^2-+6H₂O（3分）            減小

（4）2Cl^- - 2e^- = Cl₂↑      56  （3分）

【解析】溫度升高K變小，說明升溫向逆向移動，逆向是吸熱正向為放熱反應(yīng)，ΔH<0 . 在300℃時，將2 mol CO、3 mol H₂和2 mol CH₃OH充入容積為1L的密閉容器中,K^/=1／9<0.012向正方向移動. （3）負極氧化正極還原CH₃OH + 8OH^--6e^-= CO₃^2-+6H₂O   隨著反應(yīng)的不斷進行溶液的堿性減弱pH 減小。2NaCl +2H₂O2NaOH+H2↑+Cl2↑