Question

甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池．（1）为探究用 CO2 来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在

甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池．（1）为探究用 CO2 来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在体积为 1L 的密 闭容器中，充入 1molCO2 和 3molH2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O （g）△H=-49.0kJ/mol测得 CO2 和 CH3OH（g）的浓度随时间变化如图．请回答：①从反应开始到平衡，氢气的反应速率：v（H2）=______②下列措中能使平衡混合物中 n（CH3OH）/n（CO2） 增大的是A．加入催化剂 B．充入 He（g），使体系压强增大C．将 H2O（g）从体系中分离 D．降低温度（2）以 CH3OH 为燃料（以 KOH 溶液作电解质溶液）可制成 CH3OH 燃料电池．则充入 CH3OH的电极为______极，正极反应的电极反应式为______（3）已知在常温常压下：①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H 1②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H2③H2O（g）=H2O（l）△H3则 1mol 甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时反应的△H=______（用含△H 1、△H2、△H3 的式子表示）

Answer 1

（1）①由图可知，10min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，由方程式CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O可知，氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量为0.75mol/L×3=2.25mol/L，故v（H₂）=

2.25mol/L

10min

=0.225mol/（L?mon），
故答案为：0.225mol/（L min）；
 ②A．加入催化剂只改变化学反应速率不改变平衡移动，故A错误；             
B．充入 He（g），使体系压强增大，反应物和生成物浓度不变，所以平衡不移动，故B错误；
C．将 H₂O（g）从体系中分离，平衡向正反应分析移动，则n（CH₃OH）/n（CO₂）增大，故C正确；
D．D．降低温度向正反应分析移动，则n（CH₃OH）/n（CO₂）增大，故D正确；
故选C D；
（2）甲醇燃料电池中，燃料失电子发生氧化反应，所以通入甲醇的电极是负极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
故答案为：负；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；      
（3）①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H ₁
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂
③H₂O（g）=H₂O（l）△H ₃
由盖斯定律

①?②

2

+2③得CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l），故△H=

△H1?△H2

2

+2△H₃，
故答案为：

△H1?△H2

2

+2△H₃．