Question

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．请回答： 温度 250℃ 300℃ 350℃ K 2.

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．请回答： 温度 250℃ 300℃ 350℃ K 2.041 0.270 0.012（1）工业上合成甲醇CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H，在不同温度下的化学平衡常数（K）如表所示．①根据表中数据可判断△H______（填“＞”或“=”或“＜”）0．②300℃时，向容积为1L的密闭容器中充入2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH，此时反应将______．A．向正方向移动 B．向逆方向移动 C．处于平衡状态（2）已知在常温常压下：①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-a kJ?mol-1②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-b kJ?mol-1写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：______．（3）改变下列条件，能同时加快正反应的速率，增大CO的转化率的是______A．使用催化剂 B．缩小容器体积C．降低温度 D．分离CH3OH的物质的量（4）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质溶液构成燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，则负极的电极反应式为______．

Answer 1

（1）①图表数据分析，平衡常数随温度升高减小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应；
故答案为：＜；
②300℃时，平衡常数K=0.270，CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），向容积为1L的密闭容器中充入2mol CO、3mol H₂和2mol CH₃OH，依据化学方程式计算浓度商Q=

2

2×32

=0.11＜K=0.270，说明平衡正向进行；
故答案为：A．
（2）①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-a kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-b kJ?mol^-1
依据盖斯定律计算

①?②

2

得到甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-

a?b

2

KJ/mol；
故答案为：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-

a?b

2

KJ/mol；
（3）CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）反应是气体体积减小的放热反应，能同时加快正反应的速率，增大CO的转化率的是，
A．使用催化剂改变反应速率不改变化学平衡，故A不符合；             
B．缩小容器体积压强增大，反应速率增大，平衡正向进行，一氧化碳转化率增大，故B符合；
C．降低温度，反应速率减小，平衡正向进行，故C不符合；               
D．分离CH₃OH的物质的量，减少生成物浓度，平衡正向进行，但反应速率减小，故D不符合；
故答案为：B．
（4）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质溶液构成燃料电池总反应为：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，甲醇燃料电池中甲醇在负极失电子发生氧化反应，碱溶液中生成碳酸盐，负极电极反应为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；
故答案为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；