Question

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。

（1）工业生产甲醇的常用方法是：CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)  △H = —90.8kJ/mol。

已知：2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)      △H = —571.6kJ/mol；

H₂(g)+O₂(g)=H₂O(g)             △H = —241.8kJ/mol；

2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)   △H = —566.0kJ/mol

CH₃OH(g) = CH₃OH(l)      △H = —37.3kJ/mol

①计算液体CH₃OH的燃烧热为                  。

②若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)，下列表示该反应达到平衡状态的标志有              （填字母序号）。

A．有1个H—H键生成的同时有 3个C—H键生成

B．CO百分含量保持不变

C．容器中混合气体的压强不变化

D．容器中混合气体的密度不变化

（2）制甲醇所需要的H₂，可用下列反应制取：H₂O(g)+CO(g) H₂(g)+ CO₂(g)  △H＜0，某温度下该反应的平衡常数K=1。若起始时c(CO)=1mol•L^-1，c(H₂O)=2mol•L^－1，试回答下列问题：

①该温度下，反应进行一阶段时间后，测得H₂的浓度为0.5mol•L^-1，则此时该反应v(正)           v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）；

②若反应温度不变，达到平衡后，H₂O的转化率为          。

（3）某实验小组设计了如右图7所示的甲醇燃料电池装置。

①该电池工作时，OH^— 向       极移动（填“a”或“b”）；

②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池负极反应的离子方程式为                       。

 

Answer 1

【答案】

(12分)

（1）726.5KJ/mol(2分)   BC(2分)

(2)> (2分)    33.3% (2分)

(3)b(2分)    CH₃OH + 8OH^- - 6e^- = CO₃^2- + 6H₂O (2分)

【解析】

试题分析：

(1)①根据盖斯定律把方式程式进行加减运算，得出结果为726.5。②A应该是有2个H—H键生成的同时有 3个C—H键生成；D．容器中混合气体的密度始终不变化，无法做为判断依据；（2）①通过运用三态法计算出此温度下的平衡常数为K’=0.5*0.5/0.5*1.5=1/3<1,所以平衡正向移动，所以v(正)>v(逆)。②根据平衡常数K=1，运用三态法计算出H2O的转化率为33.3%。

（3）①该电池工作时，OH^— 向负极移动，由于O₂在正极参加反应，所以b极应该是负极。②负极中首先清楚是甲醇失去电子生成CO₂，但由于电解质溶液呈碱性所以产物中应该有CO₃^2-生成。所以电极反应式为CH₃OH + 8OH^- - 6e^- = CO₃^2- + 6H₂O (2分)。

考点：考查盖斯定律，平衡状态的判断和电化学相关知识。