Question

【題目】甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景。因此甲醇被稱為21世紀的新型燃料。請回答下列問題：

(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇：

反應A：

反應B：

①對于反應A達平衡后，若容器容積不變，下列措施可增加轉化率的是_______。

A.升高溫度 增加的量

C.充入He，使體系總壓強增大 按原比例再充入和

②對于反應A，保持其它條件不變，采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種催化劑，反應進行相同時間后，的轉化率隨反應體系的溫度變化如圖所示：

點中反應一定處于平衡狀態(tài)的點是_________，理由是_____；的轉化率a點比c點高的原因是_____。

③某溫度下，將和，充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得，則該溫度下該反應的平衡常數(shù)為_______________。

(2)在溫度時，將/span>和充入一恒容密閉容器中，充分反應達到平衡后，若轉化率為a，則容器內的壓強與起始壓強之比為_________。

(3)在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質溶液為酸性，負極的反應式為_____。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗所能產生的最大電能為695kJ，則該燃料電池的理論效率為____________保留三位有效數(shù)字已知：的燃燒熱；燃料電池的理論效率是指電池所產生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比。

Answer 1

【答案】 對同一可逆反應，其它條件相同，采用不同催化劑，達到平衡時，同種反應物的轉化率不變 a點催化效率高，反應快，的轉化率大

【解析】

（1）①A．反應A為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，降低的轉化率；故A錯誤

B．增加的量提高了反應物濃度，使得化學平衡正向移動，提高的轉化率，故B正確；

C．對于容積恒定的容器中，充入He，使體系總壓強增大但是各物質分壓不變，化學平衡不移動，的轉化率不變，故C錯誤；

D．按原比例再充入和等同于增大壓縮容器增大壓強，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動，即反應A的正向，從而提高氫氣的轉化率，故D正確；

故答案為：BD；

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種催化劑對反應速率有影響，但對化學平衡沒有影響，故在其他條件相同時，三者具有相同的化學平衡狀態(tài)，由此可知d點才是化學平衡狀態(tài)；相同溫度條件下a點的轉化率之所以大于c點轉化率應考慮是I、III兩種催化劑對反應速率的影響不同導致的；

故答案為：d；對同一可逆反應，其它條件相同，采用不同催化劑，達到平衡時，同種反應物的轉化率不變；a點催化效率高，反應快，的轉化率大；

③

該溫度下該反應的平衡常數(shù)，

故答案為：；

（2）

在同溫同體積條件下，容器內的壓強與起始壓強之比等于相應物質的量之比：，故答案為：；

（3）甲醇為負極反應物，在酸性電解質溶液中產物為二氧化碳，結合原子守恒和電荷守恒的電極反應為：；該燃料電池消耗所能產生的最大電能為695kJ，的燃燒熱；則該燃料電池的理論效率為故答案為：； 。