Question

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（l）已知在常温常压下反应的热化学方程式：
① CO ( g ) + 2H₂（g）= CH₃OH ( g ） △H₁ ＝ -90 kJ · mol^-1

② CO ( g ) + H₂O ( g ) = CO₂ ( g ) + H₂ ( g ) △H₂＝ -41 kJ · mol^-1

写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　

（2）在压强为0.1MPa 条件下．容积为VL 的容器中充入a mol CO 与2a mo1H₂ 在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示；
① P₁　　　　 P₂ （填大于、小于或等于）;

② 在其它条件不变的情况下，再增加a mol CO 与2a mo1H₂ ，达到新平衡时，CO的转化率　　　 （填“增大”、“减小”或“不变”，下同），平衡常数　　　 。

（3）以甲醇为燃料的新型燃料电池，正极通入O₂ ，负极通入甲醇，在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是：CH₃OH + H₂O-6e^- = CO₂ + 6H⁺
① 正极的电极反应式是　　　　 ；放电时，H⁺移向电池的　　 （填“正”或“负”）极；

② 若以该燃料电池作为电源，用石墨作电极电解500mL 饱和食盐水，当两极共收集到标准状况下的气体1.12 L（以不考虑气体的溶解）时，所得溶液的pH = 　　 （假设反应前后溶液体积不变）。

Answer 1

（l） CO₂ ( g ) + 3H₂ ( g ) = CH₃OH ( g ) + H₂O ( g ）△H₂＝ -49kJ/mol

（2）① 小于② 增大；不变
（3）① O₂ + 4H⁺ + 4e^- = 2 H₂O ；正         ② 13 （每空2 分）