Question

工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-a kJ?mol-1（1）如图1是该反应在

工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-a kJ?mol-1（1）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．①a______0（填“＞”“＜”“=”）．②下列说法正确的是______（填序号）．a．1mol CO（g）和2mol H2（g）所具有的能量小于1mol CH3OH（g）所具有的能量b．将1mol CO（g）和2mol H2（g）置于一密闭容器中充分反应后放出a KJ的热量c．升高温度，平衡向逆反应移动，上述热化学方程式中的a值将减小d．如将一定量CO（g）和H2（g）置于某密闭容器中充分反应后放热a KJ，则此过程中有1mol CO（g）被还原（2）在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇，其过程如图2所示：①该合成路线对于环境保护的价值在于______．②15%～20%的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱碱性，上述合成线路中用作CO2吸收剂．用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因：______．（3）甲醇燃料电池的工作原理如图3所示．该电池工作时，c口通入的物质发生的电极反应式为：______．（4）以上述电池做电源，用如图4所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示）：______．

Answer 1

（1）①图象分析先拐先平温度高，T₂＞T₁，一氧化碳转化率随温度升高减小，升温平衡逆向进行，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，△H＜0；
故答案为：＞；
 ②a．反应是放热反应，1mol CO（g）和2mol H₂（g）所具有的能量大于1mol CH₃OH（g）所具有的能量，故a错误；
b．反应是可逆反应不能进行彻底，将1mol CO（g）和2mol H₂（g）置于一密闭容器中充分反应后放出的热量小于a KJ，故b错误；
c．反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应移动，上述热化学方程式中的a值为焓变，与变化过程无关，故c错误；
d．如将一定量CO（g）和H₂（g）置于某密闭容器中充分反应后放热a KJ，就热化学方程式计算可知，此过程中有1mol CO（g）被还原，故d正确；
故答案为：d；
（2）①二氧化碳会产生温室效应，而本题中的反应恰好消耗了二氧化碳，有利于防止温室效应；
故答案为：有利于防止温室效应；
②乙醇胺水溶液呈弱碱性是取代基氨基结合氢离子，使溶液中的氢氧根离子浓度增大，反应的离子方程式为：HOCH₂CH₂NH₂+H₂O?HOCH₂CH₂NH₃⁺+OH^-；
故答案为：HOCH₂CH₂NH₂+H₂O?HOCH₂CH₂NH₃⁺+OH^-；
（3）根据装置可以知道d处生成大量的水，氢离子移向的电极为原电池的正极，所以c电极是通入的氧气，b口通入的物质为甲醇为负极，正极发生电极反应为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故答案为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（4）在电解池中，金属铝为阳极，发生电极反应：Al-3e^-=Al³⁺，铝离子会和碳酸氢根离子之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，即Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，溶液逐渐变浑浊；
故答案为：Al-3e^-=Al³⁺；Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；或Al-3e^-+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；