Question

（15分）甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。⑴工

（15分）甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。⑴工业生产甲醇的常用方法是：CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g) △ H ＝－90.8 kJ/mol。已知：2H 2 (g)+ O 2 (g)= 2H 2 O (l) △ H ＝－571.6 kJ/molH 2 (g) + O 2 (g) = H 2 O(g) △ H ＝－241.8 kJ/mol①H 2 的燃烧热为 ▲ kJ/mol。②CH 3 OH(g)＋O 2 (g) CO(g)＋2H 2 O(g)的反应热△ H ＝ ▲ 。③若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g)，则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有 ▲ 。（填字母） A．CO百分含量保持不变 B．容器中H 2 浓度与CO浓度相等 C．容器中混合气体的密度保持不变 D．CO的生成速率与CH 3 OH的生成速率相等 ⑵工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：①甲醇蒸汽重整法。该法中的一个主要反应为CH 3 OH(g) CO(g)＋2H 2 (g)，此反应能自发进行的原因是 ▲ 。 ②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO 2 —ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图所示。则当 n (O 2 )/ n (CH 3 OH)＝0.25时，CH 3 OH与O 2 发生的主要反应方程式为 ▲ ；在制备H 2 时最好控制 n (O 2 )/ n (CH 3 OH)＝ ▲ 。 ⑶在稀硫酸介质中，甲醇燃料电池负极发生的电极反应式为 ▲ 。

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Answer 1

⑴①285.8     ②－392.8 kJ/mol   ③AD ⑵①该反应是一个熵增的反应 （△ S ＞0） ②2CH 3 OH+O 2 2HCHO+2H 2 O     0.5 ⑶CH 3 OH－6e － +H 2 O=CO 2 ↑+6H + （除第⑴③3分外，其余每空2分，共15分）

(1)①燃烧热是指在25℃、101kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以由方程式2H 2 (g)+ O 2 (g)= 2H 2 O (l) △ H ＝－571.6 kJ/mol 可得H 2 的燃烧热为285.8 kJ/mol； ②由方程式：CO(g)+2H 2 (g) CH 3 OH(g) △ H ＝－90.8 kJ/mol。 2H 2 (g)+ O 2 (g)= 2H 2 O (l) △ H ＝－571.6 kJ/mol 根据盖斯定律可得：CH 3 OH(g)＋O 2 (g) CO(g)＋2H 2 O(g) △ H ＝－392.8 kJ/mol ③判断该反应达到平衡状态的本质是：正反应速率=逆反应速率；混合物中各组分的浓度不变。所以A、D正确，容器中H 2 浓度与CO浓度相等不一定达到平衡，B错；C错，该反应是等体积反应，无论反应是否达到平衡密度始终保持不变，不一定是达到平衡状态。 ⑵①CH 3 OH(g) CO(g)＋2H 2 (g)的正反应方向为吸热反应，该反应能自发进行的原因是该反应是一个熵增的反应 （△ S ＞0）； ②当 n (O 2 )/ n (CH 3 OH)＝0.25时，由图曲线分析可知主要是生成HCHO的反应，其反应的方程式为：2CH 3 OH+O 2 2HCHO+2H 2 O；在制备H 2 时最好控制 n (O 2 )/ n (CH 3 OH)＝0.5 （3）关于燃料电池的电极反应方程式的写法原则：首先写燃料电池的总反应方程式，其反应的总反应方程式与燃料直接燃烧的方程式相同；第二步，再写正极电极反应，因为正极均为氧气得电子，在酸性溶液中其电极反应式为：O 2 +4e-+4H + =2H 2 O；第三步，将总反应方程式减去正极反应式得到负极电极反应式。