题目内容
工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：
CO(g) +2H2(g) 
CH3OH(g)
ΔH
（1）判断反应达到平衡状态的依据是 （填序号）。
a． 生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b． 混合气体的密度不变
c． 混合气体的总物质的量不变
d． CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
（2）CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1。
①该反应△H___0（填“＞”或“＜”）。
②实际生产条件控制在250℃、1.3ⅹ104 kPa左右，选择此压强的理由是_______。
（3）右图2表示在温度分别为T1、T2时，平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线，A、C两点的反应速率A____C（填“＞”、“＝”或“＜”，下同），A、C两点的化学平衡常数A_____C，由状态B到状态A，可采用______的方法（填“升温”或“降温”）。
（4）一定条件下，0.5mol甲醇蒸气完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出Q KJ的热量。写出该反应的热化学方程式 。
（5）图3是甲醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）结构示意图，写出 a处电极上发生的电极反应式 。
（1）c d （2分）
（2）① ＜（2分） ②在1.3×104Kpa下，CO转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，而生产成本增加，故得不偿失。（2分）
（3）＜，=，升温（共6分，各2分）
（4）2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-4Q kJ/mol（3分）
（5）CH3OH-6e-+8OH- =CO32-+6H2O（3分）
【解析】
试题分析：（1）a、生成CH3OH的速率与消耗CO的速率都是正反应速率，不能作判断平衡的依据；b、因为气体质量守恒，容器恒容，密度为定值，故密度不变不能作为判断平衡的依据；c、反应前后气体的系数不等，所以混合气体的总物质的量不变说明反应达到平衡；d、反应物或生成物浓度不变，可说明反应达到平衡。
（2）①、温度升高，CO的转化率减小，说明正反应为放热反应，则∆H<0。
②、根据图示可知在1.3×104Kpa下，CO转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，增大压强，需要增强动力设备和反应装置的抗压能力，生产成本增加，得不偿失。
（3）A、C点温度相同，C点压强大，则反应速率快；温度不变，平衡常数相等；A点H2体积分数大，因为正反应为放热反应，所以A点温度高于B点，由状态B变为状态A需升温。
（4）写出甲醇燃烧的化学方程式并注明状态，因为CH3CH2OH的系数为2，则△H=-4Q kJ•mol‾1，可得热化学方程式。
（5）因为电解质溶液为KOH溶液，CH3OH在OH‾存在的条件下失去电子生成CO32‾、H2O，配平可得电极方程式：CH3OH-6e-+8OH- =CO32-+6H2O。
考点：本题考查判断反应是否平衡的依据、化学反应的热效应、条件对平衡的影响、热化学方程式的书写 、电极方程式的书写。
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CH3OH（g）△H