Question

目前有科學家在一定條件下利用水煤氣（CO+H₂）合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）

Cu2O/ZnO

CH₃OH（g），甲醇的物質(zhì)的量與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所1示：

①合成甲醇反應(yīng)的△H

 

0．（填“＞”、“＜”或“=”）
②其它條件不變，將E點的容積壓縮到原來的

1

2

，正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率

 

．（填“加快”、“減慢”、“不變”），重新平衡時

c(CH3OH)

c(CO)

 

．（填“增大”、“減小”或“不變”）
③230℃時，平衡常數(shù)K=1．若其它條件不變，將溫度升高到450℃時，達到平衡時，K

 

1．（填“＞、＜或=”）
④利用甲醇燃料電池設(shè)計如圖2所示的裝置：寫出b極的電極反應(yīng)式

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學電源新型電池

專題：化學平衡專題,電化學專題

分析：①由甲醇的物質(zhì)的量與反應(yīng)溫度的關(guān)系圖可知溫度越高甲醇的物質(zhì)的量越低來判斷水煤氣合成甲醇的反應(yīng)熱；
②由容積壓縮則壓強增大，利用壓強對化學反應(yīng)速率及化學平衡的影響來分析；
③根據(jù)溫度對化學平衡的影響來分析化學平衡常數(shù)的變化；
④寫出甲醇燃料電池在堿性環(huán)境中的正極反應(yīng)式和總反應(yīng)式，利用正極反應(yīng)式+負極反應(yīng)式=總反應(yīng)式，寫出負極反應(yīng)式．

解答： 解：①由圖可知，500℃比300℃達平衡時甲醇的物質(zhì)的量小，即升高溫度化學平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H＜0，故答案為：＜；
②由其它條件不變，將E點的容積壓縮到原來的1/2，則容積壓縮時壓強增大，加壓時正、逆反應(yīng)速率都加快，由水煤氣合成甲醇的反應(yīng)可知，
該反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)，則加壓時平衡正向移動，甲醇的物質(zhì)的量增大，CO的物質(zhì)的量減小，則c（CH₃OH）/c（CO）增大，
故答案為：加快；增大；
③由230℃時，平衡常數(shù)K=1，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，由K=

生成物濃度冪之積

反應(yīng)物濃度冪之積

，溫度升高到450℃時平衡向逆反應(yīng)方向移動，生成物的濃度變小，
則K＜1，故答案為：＜；
（3）因有機物能使蛋白質(zhì)變性，故A 說法正確；甲醇中沒有鄰位碳原子，則不能發(fā)生消去反應(yīng)，故B說法錯誤；
由甲醇中碳原子連接羥基和氫原子，則能被氧化，故C說法錯誤；由甲醇中的羥基氫不如水中的羥基氫活潑，則甲醇與鈉反應(yīng)不如水與鈉反應(yīng)劇烈，
故答案為：A；
（4）在堿性環(huán)境中，總反應(yīng)式為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，由圖可知，甲醇燃料電池中a極通入氧氣，在堿性條件氧氣得電子生成氫氧根離子，即通入氧氣的為正極，正極反應(yīng)為O₂+4e^-+2H₂O-═4OH^-，總反應(yīng)式-正極反應(yīng)式，去掉氧氣，可得b的負極反應(yīng)式為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．

點評：本題考查知識點較多，綜合性強，注重對基礎(chǔ)知識和基本技能的考查，同時注重對高考熱點的訓練，明確熱化學方程式、化學平衡、化學反應(yīng)速率、電化學等重要知識點是解答的關(guān)鍵．