Question

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇： 反应I：

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇： 反应I： CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g) ΔH 1 反应II： CO 2 (g)+3H 2 (g) CH 3 OH(g)+ H 2 O(g) ΔH 2 ①上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“I”或“Ⅱ”)．②在其他条件不变得情况下，考察温度对反应II的影响，实验结果如图所示由图中数据判断 ΔH 2 0 (填“＞”，“=”或“＜”)．③某温度下，将2 mol CO 2 和6 mol H 2 充入2L的密闭容器中，发生反应II，达到平衡后，测得c(CO 2 )= 0．2 mol/L， 则此时容器中的压强为原来的 倍（2）已知在常温常压下：① 2CH 3 OH(l) + 3O 2 (g) = 2CO 2 (g) + 4H 2 O(g) ΔH =-1275．6 kJ/mol② 2CO (g)+ O 2 (g) = 2CO 2 (g) ΔH =-566．0 kJ/mol③ H 2 O(g) = H 2 O(l) ΔH =-44．0 kJ/mol请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为 。 （3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置． ①该电池负极的电极反应为 ②此电池消耗甲醇1．6克时，反应中电子转移数目为 ③若以此燃料电池为铅蓄电池充电，则应将图中右侧电极连接蓄电池的 (填正极或负极)

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Answer 1

（1） ①  I ②  <  ③ 0．6 （2）442．8 KJ  （3）CH 3 OH+8OH - -6e -  = CO 3 2- +6H 2 O0．3N A    负极

试题分析：（1）原子经济就是反应物的原子全部转化为生成物。选择反应I的化合反应。由图可知：T 2 >T 1 。升高温度甲醇的物质的量减少，说明升高温度化学平衡向逆反应方向移动。根据平衡移动原理：升高温度化学平衡向吸热反应方向移动。即逆反应方向是吸热反应，所以正反应是放热反应。故△H 2 <0．③反应开始时C（CO 2 ）="1mol/L," C(H 2 )=3mol/L由于达到平衡后，测得c(CO 2 )= 0．2 mol/L，CO 2 改变浓度是0．8mol/L,所以H 2 改变浓度为2．4mol/L． H 2 平衡浓度为0．6mol/L．产生的甲醇、水蒸汽的浓度都是0．8mol/L．平衡时总浓度是2．4mol/L,而开始时总浓度是4mol/L。所以这时的压强是开始的2．4mol/L÷4mol/L=0．6倍。（2）①-②+③×4得：2CH 3 OH(l) + 2O 2 (g) =" 2CO" (g) + 4H 2 O(l) ΔH =-1275．6 kJ/molΔH =-885．6 kJ/mol。所以产生1mol一氧化碳和液态水放出的热量为442．8 KJ．（3）甲醇燃料电池的负极是通入甲醇的电极，电极反应为CH 3 OH+8OH - -6e -  = CO 3 2- +6H 2 O。每摩尔的甲醇反应转移电子9摩尔。消耗甲醇1．6克时，n(CH 3 OH)=1．6g÷32g/mol=0．05mol,所以转移电子0．3 N A 。 ③若以此燃料电池为铅蓄电池充电，则应将图中右侧电极连接蓄电池的负极。