Question

（15分）
甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．请回答下列与甲醇有关的问题．
（1）甲醇分子是____分子（填“极性”或“非极性”）．
（2）工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)△H=-86.6kJ/mol，在T℃时，往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H₂：，反应达到平衡时，容器内的压强是开始时的3/5．
①达到平衡时，CO的转化率为         。
②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有____     。

A．	B．CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
C．容器内的压强保持不变	D．混合气体的密度保持不变

E．混合气体的颜色保持不变      F．混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
  （3）已知在常温常压下：

（4）由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为____
②若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液．

电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）阳极上收集到氧气的质量为       。

Answer 1

（15分）
（1）极性（2分）
（2）60%（2分）   CF（2分，全对得2分，只选1个且正确的得1分，选错1个扣1分，扣完为止）
（3）(b－a－4c)/2（3分）
（4）CH₃OH－6e^－＋8OH^－＝CO₃^2－＋6H₂O（3分）  3.2g（3分，数值正确、未写单位的扣1分）            

  
试题分析：（1） 甲醇分子的正负电荷重心不重合，所以甲醇是极性分子；
（2）①：设消耗CO的物质的量为xmol，则CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)
开始时（mol） 1      2              0
消耗（mol）   x     2x             x
平衡时（mol）1-x     2-2x          x
根据题意可得1-x+2-2x+x=3/5(1+2)
解得x=0.6
所以CO的转化率为0.6mol/1mol×100%=60%
②A、未指明正逆反应且比例关系不符合化学计量数之比，错误；B、CO的消耗速率等于CH₃OH的生成速率，均是正反应速率，未达平衡也符合，错误；C、恒容条件下，该反应的气体压强开始时一直减小，达平衡时不再变化，正确；D、恒容条件下，气体的总质量不变，所以气体的密度始终不变，错误；E、该反应中的气体均无色，错误；F、气体的总质量不变，物质的量在减小，混合气体的平均相对分子质量在减小，达平衡时，混合气体的平均相对分子质量不再变化，正确，答案选CF。
（3）根据盖斯定律，目标方程式=1/2(①-②)+2×③，所以△H=1/2（b-a）-2c=(b－a－4c)/2；
（4）①燃料电池的负极是燃料发生氧化反应，结合电解质溶液，所以负极的电极反应式为
CH₃OH－6e^－＋8OH^－＝CO₃^2－＋6H₂O
②溶液中各离子的物质的量分别为：n(Cu²⁺)=0.1mol,n(Cl^-)=0.4mol,电解开始时，阳极是氯离子放电生成氯气2Cl^---2e^-=Cl₂↑,阴极是Cu²⁺+2e^-==Cu，当0.1molCu²⁺放电完毕后H⁺放电2H⁺+2e^-==H₂↑，此时阳极生成0.1mol氯气；随后阴极和阳极产生的氢气和氯气的物质的量相等，只有氯离子放电完毕后，才有可能两极产生的气体体积相等。当氯离子放电完毕，OH^-开始放电时两极产生的气体的物质的量分别是阳极：Cl₂ 0.2mol,阴极：H₂  0.1mol；设当生成O₂xmol时两极产生的气体相等，则阴极又产生H₂2xmol，所以0.2+x=0.1+2x,解得x=0.1mol，所以氧气得质量为3.2g；