Question

甲醇又称“木醇”或“木精”，沸点64.7℃，是无色有酒精气味易挥发的液体。甲醇有毒，误饮5～10mL能双目失明，大量饮用会导致死亡。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药，并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。

⑴工业上可利用CO2和H2生产甲醇，方程式如下：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(l)＋H2O (g)  △H＝Q1kJ·mol－1

又查资料得知：①CH3OH(l)＋1/2 O2(g)CO2(g)＋2H2(g) △H＝Q2kJ·mol－1

②H2O(g)=H2O(l)  △H= Q3kJ·mol－1，则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为     。

⑵工业上可用CO和H2O (g) 来合成CO2 和H2，再利用⑴中反应原理合成甲醇。某温度下，将1molCO和1.5molH2O充入10L固定密闭容器中进行化学反应：

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)  △H＞0,当反应进行到10min时达到平衡，此时测得H2为0.6 mol。回答下列问题:

①0~10min内H2O(g)的平均反应速率为                  。

②若想加快正反应速率的同时提高CO的转化率，可以采用的方法是           。

a.升高温度                       b.缩小容器的体积   

c.增大H2O (g)的浓度            d.加入适当的催化剂

   ③若保持温度容积不变再向其中充入1molCO和0.5molH2O(g)，重新达到化学平衡状态时,此时平衡混合气体中H2的体积分数为      。

⑶甲醇燃料电池是符合绿色化学理念的新型燃料电池，下图是以甲醇燃料电池（甲池）为电源的电解装置。已知：A、B、C、D、E、F都是惰性电极，丙中为0.1 mol/L CuSO4溶液 (假设反应前后溶液体积不变) ，当向甲池通入气体a和b时，D极附近呈红色。回答下列问题：

① a物质是           , A电极的电极反应式为           。

② 乙装置中的总化学反应方程式为                    。

③ 当乙装置中C电极收集到224mL(标况下)气体时, 丙中溶液的pH＝      。

 

Answer 1

（1）CH3OH(l)+3/2 O2(g) == CO2(g)+2H2O(l)  ΔH=(2Q1＋3Q2＋2Q3) kJ•mol－1

（2）① 6×10－3 mol·L－1·min－1   ②ac    ③ 25%

（3）① CH3OH；     CH3OH - 6e－ + 8OH－ = CO32－ + 6H2O

② 2NaCl + 2H2O 2NaOH  + Cl2 ↑+ H2 ↑

③ 1