题目内容
目前工业上有一种用CO2来生产燃料甲醇的方法，可以将CO2变废为宝。
（1）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)+3O2(g)= 2CO2(g)+4H2O(g) △H= _1275.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+ O2(g)= 2CO2(g) △H= _556.0 kJ·mol-1
③H2O(l) = H2O(g) △H=+ 44.0 kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式 。
（2）某同学利用甲醇燃料电池为电源，设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置（如图），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。则电源中a极为 极（填“正”或“负”），其电极反应式为 。装置上端A极电极材料是 （填化学式），B电极上的电极反应式为 。
（3）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO(g) +H2O(g)
CO2(g) + H2(g)，得到如下三组数据：
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实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
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H2O |
CO |
CO2 |
|||
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1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
5 |
|
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
3 |
|
3 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1 |
①该反应的正反应为 （填“吸”或“放”）热反应。
②实验1中，以v(H2)表示的平均反应速率为 。
③900℃时，按CO(g)、H2O(g)、CO2(g) 和 H2(g)的物质的量分别是0.8mol、1.0mol、0.6 mol和0.8 mol分别加入该容器，则此时反应的v(正) v(逆)（填“＞”“＜”或“＝”中之一）。
④实验3跟实验2相比，改变的条件可能是 。
（1）CH3OH(l)+ O2(g)= CO (g)+2H2O(l) △H= _447.8 kJ·mol-1(2分)；
（2）正(1分)，O2+4e-+2H2O=4OH-(2分)，Fe(1分)，2H++2 e-=H2（或2H2O+2e-=H2+2OH-）(2分)；
（3）① 放 (2分) ②0.16mol/(L·min) (2分) ③＜(2分) ④使用了催化剂；加大了压强 (任答一种，2分)。
【解析】
试题分析：
（1）根据题给的热化学方程式，可将（①-②）/2+③可得出：CH3OH(l)+ O2(g)= CO (g)+2H2O(l) △H= _447.8 kJ·mol-1；
（2）根据装置图和生成的氢氧化亚铁较长时间不变色可知，AB两端中一端生成的亚铁离子而不能生成氯气（氯气具有强氧化性），另一端生成氢气，故A端为阳极，电极材料为铁，放电生成亚铁离子；B端为阴极，电极材料为铁，电极反应式为：2H++2 e-=H2（或2H2O+2e-=H2+2OH-）；甲醇燃料电池中，a端为正极，发生的电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
（3）分析1、2两组实验数据，1组中k=2.67，2组中k=0.17，故此随温度的升高k值减小，说明反应正向放热；1组中达到平衡时，c（H2）=0.8mol/L，反应时间为5min，故反应速率为：v(H2)=0.16mol/(L·min)；若在900℃时，按CO(g)、H2O(g)、CO2(g) 和 H2(g)的物质的量分别是0.8mol、1.0mol、0.6 mol和0.8 mol分别加入该容器，则Qc=0.6，大于此温度下的k值，此时反应向逆向移动，故v(正)＜v(逆) ；再对比2、3组实验数据，可知反应没有发生移动，只是反应速率加快，故此可能是使用了催化剂或加大了压强。
考点：考查了盖斯定律、电化学和化学平衡知识。
2009年12月7日一18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议．而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视．为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究．
意图，则a处通入的是
CH3OH（g）+H2O（g）