题目内容
【题目】甲醇是一种重要的有机化工原料。在工业生产中可以通过乙烯和水蒸气化合生成甲醇已知：
①
②
③
(1)请写出乙烯和水蒸气化合生成甲醇气体的热化学方程式：______。
(2)也可以将
与 
混合，在恒容密闭容器中发生反应来制备：
，图1是在两种投料比
分别为1：4和1：6时，平衡转化率随温度变化的曲线，图2是生成的甲醇
过氧化氢燃料电池的工作原理示意图：
①图1中b点对应的平衡常数K值______c点对应的平衡常数K值
填“
”“
”或“
”
，理由是______。
②图1中a点对应的的转化率______c点对应的的转化率。 填“”“”或“”，
③图2中电极N是______填负极或正极
④图2中电极M的电极反应式：______。
(3)
时，
的电离常数
，则该温度下
水解反应的平衡常数
______，若向溶液中加入少量的
，则溶液中
将______填“增大”、“减小”或“不变”。
(4)常温下，用NaOH溶液吸收
得到
的
溶液，吸收过程中水的电离平衡______填“向左”、“向右”或“不”移动。试计算溶液中
______。常温下
的电离平衡常数
，
【答案】
根据图1二氧化碳的转化率随着温度的升高二降低，可知该反应的正反应是放热反应，所以b点的K比c点的K小 正极 
增大 向右 60
【解析】
(1)根据盖斯定律，①-②+③得乙烯和水蒸气化合生成甲醇气体的化学方程式C2H4(g)＋2H2O (g)CH3OH(g)，则ΔH=ΔH1-ΔH2+ΔH3=29.1kJ/mol；
(2)①根据图像可知，温度升高，二氧化碳的平衡转化率降低，说明温度升高平衡逆向移动，正反应是放热反应，则b点对应的化学平衡常数K值小于c点；
②增大c(CO2)，二氧化碳的平衡转化率减小，H2的转化率增大，则曲线I表示的投料比为1:6，曲线Ⅱ是1:4，a点对应的H2的转化率小于c点；
③由装置示意图可知质子向正极移动，所以N是原电池的正极，M是负极；
④负极上CH3OH在酸性条件下放电生成CO2，电极反应式为：CH3OH－6e-+H2O=CO2+6H+；
(3) NaHSO3水解反应的平衡常数Kh＝
=1×10－12，当加入少量I2时，碘把弱酸(亚硫酸)氧化成强酸(硫酸、氢碘酸)，溶液酸性增强，溶液中c(H+)增大，但是温度不变Ka不变，则
增大；
(4)氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，溶液中氢氧根离子浓度减小，水的电离平衡向右移动；pH=9的溶液中c(H+)=10-9mol/L，因Ka2＝
则溶液中
=
=60。
(1)乙烯和水蒸气化合生成甲醇气体的化学方程式为：
，根据盖斯定律，反应可由③-②+①得到，该反应的焓变为
，
故答案为：；
(2) ①温度升高二氧化碳的平衡转化率降低，所以平衡逆向移动，则正反应是放热反应，所以b点对应的平衡常数K值小于c点，故答案为：；根据图1二氧化碳的转化率随着温度的升高二降低，可知该反应的正反应是放热反应，所以b点的K比c点的K小；
②相同条件下，增加氢气，二氧化碳转化率增大，但氢气转化率减小，所以图1中a点对应的
的转化率
点对应的的转化率，故答案为：；
③质子向正极移动，所以N是正极，则M是负极，故答案为：正极；
④M是负极，发生氧化反应，电极反应式为：
，故答案为：；
(3)
，
，
，当加入少量
时，碘把弱酸
亚硫酸
氧化成强酸硫酸、氢碘酸，溶液酸性增强，
增大，但是温度不变，Kh不变，则增大，
故答案为：
；增大；
氢氧化钠是碱电离产生的氢氧根离子抑制水的电离，吸收二氧化硫后，消耗氢氧根离子，碱性减弱，同时生成亚硫酸钠，是强碱弱酸盐，能够水解，对水的电离起促进的作用，所以吸收二氧化硫过程中水的电离平衡向右移动；
的溶液中
，依据Ka2＝，得溶液中
，
故答案为：向右；60。
