Question

甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池．（1）工业上可用下列两种反应制备甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g

甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池．（1）工业上可用下列两种反应制备甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1，CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H3．则2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）的反应热△H=______（用△H1、△H2、△H3表示）．（2）生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H4．一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a．则△H4______0，P1______P2（填“＜”、“＞”或“=”）（3）某实验小组设计如图b所示的甲醇燃料电池装置，工作一段时间后，溶液的PH______（填增大、减小、不变）．负极的电极反应式为______．（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制．粗铜电解得到精铜的电解池中，阳极材料是______；阴极材料是______；阳极泥为：______．

Answer 1

（1）①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₁
②CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂
③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₃
据盖斯定律，①-②得：④CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=△H₁-△H₂
再④×2+③得：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=2△H₁-2△H₂+△H₃
故答案为：2△H₁-2△H₂+△H₃；
（2）①从图a可见，CH₄转化率随温度的升高而增大，说明升温时平衡正向移动，△H＞0；
在图a的200℃位置，平行与纵轴画一条虚线，可见CH₄的转化率P₁＞P₂，在CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）反应中，生成物的气体体积大于反应物，压强增大时平衡向逆向移动，故P₁＜P₂
故答案为：＞；＜；
（3）该燃料电池的总反应为2CH₃OH+3O₂+4OH^-═2CO₃^2-+6H₂O，工作一段时间后，c（OH^-）减小，PH减小，正极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，总反应式减去正极反应式得该反应的负极反应式为CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
故答案为：减小；CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
（4）根据电镀原理分析，电镀时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为含有铜离子的盐溶液，阳极上发生氧化反应，根据粗铜中还原性：Fe＞Cu＞Ag＞Au，Fe、Cu在阳极放电，阳极泥的成分为Ag、Au，
故答案为：粗铜；精铜；Ag、Au．